具有延迟的森林可燃物湿度模型的研究

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森林可燃物是森林燃烧的物质基础。当发生林火时,森林可燃物与气象要素、地形等条件结合产生各种火行为。森林可燃物湿度是森林火险等级的划分、林火预报、计划烧除、扑火方法和策略的确定以及安全扑火作业的重要的指标之一,因此对森林可燃物湿度变化规律的研究对于预防林火发生和控制林火蔓延具有重要的作用。而森林可燃物湿度变化不仅与可燃物初始湿度有关,还与其所处环境中气象因子的变化有密切关系,以往对森林可燃物湿度的研究,一般都假设在气象因子不变的情况下构建可燃物湿度变化模型,来研究某可燃物湿度的变化规律。而实际中气象因子随时都在变化,并且气象因子对森林可燃物湿度变化的影响有一定的延迟,因此建立一个具有延迟的森林可燃物湿度模型对于研究森林可燃物湿度实时变化规律是十分必要的,并且具有重要的实际意义和应用价值。本文通过对2008年4月和2009年4月黑龙江韩家园子林业局实验地观测数据的分析,建立了三个基于微分方程具有延迟项的可燃物湿度实时变化预测模型,结论如下:根据因子分析本文选择了某一时刻的气温、相对湿度和风速为模型的影响因子。选用影响因子是某一个时刻的气温、相对湿度和风速建立可燃物湿度模型Ⅰ,经检验正确率达到了97%,选用影响因子是某两个时刻的气温、相对湿度和风速建立可燃物湿度模型Ⅱ,经检验正确率达到了98%,选用影响因子是某三个时刻的气温、相对湿度和风速建立可燃物湿度模型Ⅱ的改进模型Ⅲ,经检验正确率达到了98.5%,基本上反映出相对湿度、气温、风速与可燃物湿度变化率的关系。研究表明:模型Ⅲ的改进优于模型Ⅱ,模型Ⅱ优于模型Ⅰ,因此在预测可燃物湿度时可以选用模型Ⅲ来做预测。
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