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关于森林防火基站建设的研究
发布时间:2018
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论文题目 关于森林防火基站建设的研究
作者姓名 项目小组
是否发表 刊 号
期刊名称 期刊期次
项目名称 关于森林防火基站建设的研究
项目类型 创新重点项目
项目编号 S201810475013 学科类别 数学——数学其他学科
立项年份 2018 联系QQ号 443425190
项目组成员 姓 名 年 级 专 业 是否主持人
周承裕2016金融数学第一主持人
彭启锐2016信息与计算科学
左智文2016金融数学
宋依琳2016金融数学
指导老师 姓 名 职称 研究方向
徐琛梅 副教授 微分方程数值解及其应用
肖红德 讲师 算法设计、数学建模、图像处理
论文摘要   正是因为森林火灾的发生具有不确定性以及在许多人迹罕至的地带灭火工作无法及时进行使森林防火成为困扰许多国家的一个难题森林火灾发生时任何的延误以及错误指挥,都可能造成巨大的损失森林防火基站的建立可以更为有效地解决森林火灾发生时难以及时将消防器材运输至地形复杂的森林内的问题令火情得到及时控制当前国内外尚无很好的措施来应对森林火险对于偏远山区着火也只能通过就近派遣消防官兵来应对但火情是无时无刻不在蔓延的消防官兵抵达火场的时间直接影响着火灾的蔓延范围森林防火基站的研究有助于大大缩短消防官兵抵达火场的时间从而提高我国森林火灾的防治水平
  本文将着眼于国内长期未完善的森林火灾实际防治问题通过将其转换为建立基站并划分区域使各分区域从基站处出发到火灾发生的地区概率期望时间最短的问题进行解决由此建立了目标函数
  由于目标函数中的概率无法直接得到,在假设下对气象图进行统计处理。将每一天的FFDI指数中红橙黄颜色的均值减去正常部分的均值看作当天的概率指数对其一年的概率指数求和得到了年概率指数并将其变换至010内并取整构建了整数概率指数以便于之后的处理
  将一个整数概率指数为n的点拆分为n个整数概率指数为1的点目标函数在此拆分下值不变并且在使用ward距离下层次聚类每次合并两类都能使目标函数增大最小根据动态规划最优化原理给定数目下的聚类能使目标函数最小因此可以对拆分后的点进行层次聚类
  在进行区域分化时可得每个基站在平面平均分配下分划20公里为边长的正方形区域较为合适从而确定了需要基站的数量为200将地图按山脉公路划分后依次聚类最终获得了能使最优函数值最小的200个基站的位置
  模型获得的结果能够较好地解决基站的建设问题并且对于任意数量的基站都能够求解出最佳建设位置具有很好的应用性
  关键词层次聚类分析优化模型目标函数概率指数

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