(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210447451.4 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县福州大 学城乌龙江北 大道2号福州大 学 (72)发明人 李建微　毕胜　朱馨　伍跃飞　 郭伟　王前锋　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 丘鸿超　蔡学俊 (51)Int.Cl. G06V 20/10(2022.01) G06V 10/20(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 通过林火迹地边界反向推演火源位置的方 法 (57)摘要 本发明提出一种通过林火迹地边界反向推 演火源位置的方法， 将研究区域内数据集成在一 起形成一个网格数据集， 数据包括 （地形数据， 气 象数据， 可燃物数据） ； 然后将在研究区域内的实 际火灾边界提取出来成为矢量多边形， 在同一坐 标系下， 叠加在数据集上； 遍历火灾边界上的控 制点， 确定所对应的数据； 依据现有的火灾蔓延 模型来计算控制点局部的蔓延的速度； 根据惠更 斯法确定正向蔓延 的方向， 然后取之相反方向， 作为林火溯源的方向； 根据设定的步长， 确定火 灾边界前一步长的火线位置； 如此迭代下去最后 便可确定最后的火源所在地。 该方法是对火灾蔓 延的反向推演， 可 以通过现有的火线， 从而快速 有效的确定火源的位置 。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 114821320 A 2022.07.29 CN 114821320 A 1.一种通过 林火迹地 边界反向推演火源位置的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 将研究区域 地形数据， 气象数据， 可燃物数据集成为 一个网格数据集； 步骤S2： 将火灾 边界提取 出来， 形成矢量多边形； 步骤S3： 多边形叠加在研究区域的网格上， 确定多边形顶点的位置； 步骤S4： 设定时间步长t， 通过空间扩散模型计算出每个顶点的火灾正向蔓延的方向 和速度； 步骤S5： 取相反的火灾蔓延方向， 计算逆向蔓延距离； 步骤S6： 得 出上一步长的火灾 边界； 步骤S7： 重复步骤S3 ‑步骤S6， 得到火源的位置 。 2.根据权利要求1所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S1中： 利用矢量栅格一体的思想， 先将所研究 的区域划分成一个个网格； 然后再将地形 数据， 气象数据， 可燃物数据填充网格之中， 形成网格数据集。 3.根据权利要求2所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S2中： 获取燃烧区域的影像数据， 将这些遥感影像数据进行大气矫正， 辐射矫正， 重采 样的处理； 通过不同的波段计算归一化植被指数； 得出火灾所燃烧的区域， 将其火灾边界利 用数字化的方法提取成矢量多边形。 4.根据权利要求3所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S3中： 将矢量多边形叠加在研究区域的网格数据集之上， 通过遍历多边形上的每一个 顶点位置， 将同一格网的顶点取平均值， 以保证每个格网只有一个顶点； 在矢量多边形外围 形成一个矩形包围盒， 用以确定 矢量多边形的X坐标,Y坐标的最大最小值。 5.根据权利要求4所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S4中： 设置时间步长t， 通过遍历多边形的顶点， 读取顶 点所在的位置的网格数据， 利用 森林火灾蔓延的公式计算每个顶点的火灾蔓延速度和蔓延距离； 根据 空间扩散模型， 计算 出每个顶点在一个时间步长后对应的顶点， 从而确定正向蔓延的方向。 6.根据权利要求5所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S5中： 在一时间步长t下,取在步骤S4中的正向蔓延方向的反方向和步骤S4中各顶点的 蔓延速度， 计算逆向蔓延距离 。 7.根据权利要求6所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S6中： 通过上一步的逆向蔓延距离， 计算出火灾 发生的前一步长的林火边界的顶点， 从 而形成林火边界。 8.根据权利要求7所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 计算出之前的林火边界时， 对顶点集合进 行遍历， 使 得每个格网只有一个顶点， 出现不止一 个顶点， 则合并取平均值。 9.根据权利要求7所述的通过林火迹地边界反 向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在 步骤S6中： 对新生成的林火边界集合， 计算其外围的矩形包围盒， 以确定多边形的X,Y的最 大最小值。 10.根据权利要求8所述的通过林火迹地边界反向推演火源位置的方法， 其特征在于： 在步骤S7中： 循环执 行步骤S3 到步骤S6， 得到火源具体位置： 将逆向蔓延边界前后的矩形包围盒做对比， 若逆向蔓延边界前的包围盒包含逆向蔓延权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114821320 A 2后的包围盒， 则继续计算一步长之前 的火灾边界， 循环反复， 反之停止逆向蔓延模拟； 取逆 向蔓延前的边界作为 最后结果， 其 最后生成多边形区域 为火源的位置概 率最高。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114821320 A 3