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灭火作战辅助决策模块是云南省森林防火指挥部与省科技厅共同支持的“十五”攻关项目的子项目——“云南省县级林火管理地理信息系统”的重要功能模块。该模块的研究内容包括:①扑救指挥的一般性方法研究。②灭火作战辅助决策模型研究。包括用产生式规则生成灭火作战辅助决策模型。③计算机通用灭火作战管理模型研究。包括用关系数据库存储产生式规则元素和规则链;用通用模型库储存灭火作战策略;用数据库的管理手段实现通用模型库的维护。④灭火作战辅助决策软件模块开发。包括:系统分析、详细设计、编码、测试和使用验证等。
扑救指挥的一般性方法研究。当发生较大面积森林火灾时,首先判断火线蔓延前方区域是限制进展地带还是非限制进展地带,如果是限制进展地带,火会很快自然熄灭,则不需要实施扑救,否则必须实施扑救。对必须实施扑救的火线,以林地类型、森林植被状况、地形地貌现状、气象条件等为制定决策的依据,指挥员依据经验,进行判断和决策。如果林火蔓延速度较慢、火强度低,并且火线所在区域的地形地貌不复杂、具备灭火条件,则实施直接灭火,否则实施间接灭火。如果实施直接灭火,须根据火场附近的水源情况、交通道路条件、火蔓延情况、燃烧强度等信息,确定实施的直接灭火方法。如果实施间接控制,须依据控制线附近的交通状况等,确定是采用机械开设隔离带还是用人工开设隔离带。
灭火作战辅助决策模型研究。①战略决策模型。策略={实施扑救,不实施扑救},决策规则:如果火线蔓延将很快达到公路、铁路、河流、湖泊、农林交错等限制性进展地带,则不采取灭火措施,否则必须采取灭火措施。②直接灭火与间接控制战略决策模型。策略={直接扑打,间接控制},如果须实施扑救,并且火焰高度小于3m,火蔓延速度小于lOm/min,坡度小于35。,地貌不是特殊地貌,则采用直接灭火;否则采用间接控制。③直接灭火方法。策略=(水泵灭火,风力灭火机+水枪,灭火弹配合风力灭火机与水枪),.如果火场附近有水源,并且在水泵扬程范围内,则采用水泵灭火。如果火焰高度小于1.5m,并且火焰高度大于0.5m,则采用风力灭火机与水枪灭火。如果火焰高度大于1.5m,并且火焰高度小于3m则采用灭火弹配合风力灭火机与水枪灭火。④间接控制方法。策略={机械开设隔离带,人工开设隔离带),如果到达控制线交通方便,则采用机械开设隔离带,否则人工开设隔离带。
计算机通用灭火作战管理模型研究。采用存储规则链的方式存储模型,将每一条规则按照条件、决策变量和策略,划分为不可再分的规则元素,将一条规则链中包含的逻辑“或”或其它混合逻辑运算,转换为只包含逻辑“与”的多条规则链。规则链中的每个元素都为规则链中的一个节点,一个节点带有四个分别指向它的下一个节点、上一个节点、下一条规则的第一个元素节点和上一条规则的最后一个条件节点的指针,并且带有一个标识该节点是条件或状态元素还是结论或动作元素的状态信息。当决策规则改变时,只需修改规则元素节点或规则链关系即可。
灭火作战辅助决策软件模块开发。在ArcMAP桌面平台的基础上,利用VBA结合Arcobjeot作定制和开发。开发的主要内容包括:①开发交互采集扑救依托控制线的工具;②开发输入气象因子的工具;③开发显示控制线属性的工具;④开发灭火作战辅助决策主模块:⑤开发灭火作战模型库管理工具。
计算机灭火作战辅助决策模块将为指挥员提供科学、准确的决策数据;提供智能化的、快捷的计算机工具,对科学指挥、科学决策、科学扑救具有重要意义。通用的计算机辅助决策管理模型的实现,使软件模块更具有普遍适用性,延长了软件的寿命周期。