湛玉剑，张帅，张磊，刘学军＊

（1.南京师范大学地理科学学院，江苏 南京 210046；2.南京大学地理与海洋科学学院，江苏 南京 210093；3.安徽利辛县阚疃人民政府阚疃林业中心站，安徽 利辛 236742）

森林火灾是一种常见的、极具突发性和破坏性的自然灾害。通过构建森林火灾蔓延模型来仿真分析可能发生和正在发生的林火行为，能够辅助防火决策以便有效减少损失，这是火灾预测与预防的有效手段，也是国内外研究的热点。Fons首先提出了林火蔓延的数学模型，随后美国Rothermel模型［1］、澳大利亚 McArthur模型［2］、加拿大国家林火蔓延模型和中国王正非林火蔓延模型［3］等相继提出［4，5］。其中，基于元胞自动机的林火蔓延模型能够较好地仿真林火蔓延的自组织复杂过程，广泛应用于林火蔓延预测研究［6－10］。但已有研究多是从元胞自动机模型角度探讨林火蔓延行为，对林火蔓延中的地理因素考虑得往往不足或较少，尤其缺少GIS技术的有效支持，计算机实现难度较大，不利于模型的推广与使用。

本文在前人研究基础上，基于GIS技术，综合考虑森林可燃物可燃性与燃烧性、区域风场、地形等因素，采用宿主式开发方式构建了基于地理元胞自动机的林火蔓延模型插件。实验结果表明，模型可以模拟不同环境下的林火蔓延，适用于仿真分析单因素或多种因素综合作用下的林火蔓延，能够为预测分析火势蔓延趋势，估算火场形状、过火面积、蔓延速度及优化灭火决策等提供技术支持。

1 林火蔓延模型

1.1 模型建立

假设林火蔓延过程发生在一个二维平面上，以研究区域西北角点为坐标原点，向正东方（Y轴）和正南方（X轴）扩展构成元胞格网空间；……