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标题: 基于元胞自动机模型的火灾传播matlab仿真程序 [打印本页]

作者: 2744557306 时间: 2023-8-15 17:18
标题: 基于元胞自动机模型的火灾传播matlab仿真程序
具体matlab代码在附件中：运行结果在下面。以下是对代码的简单介绍

网格及元胞数据初始化：定义了元胞的边长a，元胞的初始尺寸M和N，时间步长dt，仿真终止时间ft等参数。其中，T表示温度，V表示风速，theta表示风向，Ks是可燃物配置格局的更正系数，n是可燃物植被类型，tm是单个元胞燃烧时间，x0和y0表示火源的位置。
初始化元胞状态A：使用一个M行N列的全零矩阵A0，表示初始状态全部未燃烧。然后，将火源的位置设置为1，表示该元胞处于完全燃烧状态。A是当前元胞状态，A1是更新后的元胞状态。
传播速度R：根据公式计算火蔓延速度R0，然后初始化一个M行N列的全一矩阵R，表示初始火蔓延速度。
地形坡度：使用高斯分布生成一个二维地形矩阵Z，表示不同位置处的地形高度。使用meshz函数将地形图绘制出来，并设置颜色映射。
标记火源：在地形图上标记火源位置，用红色星号表示。

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在程序中我们首先进行一下操作更新元胞数组状态

首先进行燃烧结束的判断，如果没有任何元胞处于完全燃烧状态（A==1），则输出当前时间t，并统计状态为-1（无法燃烧）的元胞的数量，然后终止仿真过程。
接下来是扫描更新元胞状态的循环部分。通过遍历元胞的位置(i,j)，计算坡度和风速对8个方向上火蔓延速度R的影响。根据公式，分别计算OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG、OH方向上的风更正系数Kw和地形坡度更正系数Kf，并更新对应方向上的火蔓延速度R。然后根据更新后的R值，通过公式计算元胞的状态A1。
在更新元胞状态的过程中，将周围已经完全燃烧的元胞的R值置为0，表示未完全燃烧的元胞不会受到已完全燃烧元胞的影响。
根据更新的状态A1，将状态大于1的元胞置为1，表示完全燃烧状态。然后更新剩余燃烧时间tm，对于状态为1的元胞，剩余时间减1。对于剩余时间tm等于0的元胞，将状态置为-1，表示已经完全燃烧。

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