(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 202210604955.2 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 北京林业大 学 地址 100083 北京市海淀区清华 东路35号 北京林业大 学193信箱 (72)发明人 淮永建　孟庆阔　尤嘉伟　赵一鸣　 卢昊　聂笑盈　 (74)专利代理 机构 北京太合九思知识产权代理 有限公司 1 1610 专利代理师 孙明子　刘戈 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 森林火灾模拟方法、 装置、 设备和存 储介质 (57)摘要 本发明实施例提供一种森 林火灾模拟方法、 装置、 设备和存储介质， 确定目标区域中当前温 度达到热解阈值的物体为热源； 根据热源的位置 信息和目标区域内树木的分布信息， 生成目标区 域内至少一棵树木对应的至少一个树木模型， 至 少一棵树木与热源之间的距离小于第一设定阈 值； 若至少一个树木模型中存在与热源的距离小 于或等于第二设定阈值的第一树木模 型， 则根据 预设的热传递模 型和热源的温度， 确定第一树木 模型对应的温度； 若第一树木模 型中存在温度达 到热解阈值的第二树木模型， 则确定第二树木模 型进入热解状态； 若第二树木模型进入热解状 态， 则根据预设的热解策略， 确定第二树木模型 的热解状态信息。 本方案提高了森 林火灾模拟的 模拟速度。 权利要求书3页 说明书12页 附图6页 CN 115099004 A 2022.09.23 CN 115099004 A 1.一种森林火灾模拟方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 确定目标区域中当前温度达到热解阈值的物体为热源， 所述目标区域为需要进行森林 火灾模拟的区域； 根据所述热源的位置信 息和所述目标区域内树木的分布信 息， 生成所述目标区域内至 少一棵树木对应的至少一个树木模型， 所述树木的分布信息包括树木的种类信息和位置信 息， 所述至少一棵树木与所述热源之间的距离小于第一设定阈值， 所述至少一个树木模型 与所述至少一棵树木的树木种类和位置匹配； 若所述至少一个树木模型中存在与所述热源的距离小于或等于第二设定阈值的第一 树木模型， 则根据预设的热传递模型和所述热源的温度， 确定所述第一树木模型对应的温 度； 若所述第一树木模型中存在温度达到所述热解阈值的第 二树木模型， 则确定所述第 二 树木模型进入热解状态； 若所述第二树木模型进入热解状态， 则根据预设的热解策略， 确定所述第二树木模型 的热解状态信息 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述热解状态信息包括水分含量、 质量损 失和热解温度； 所述 根据预设的热解策略， 确定所述第二 树木模型的热解状态信息， 包括： 根据预设的计算模型， 计算所述第二 树木模型的水分含量、 质量损失和热解温度； 若所述第二树木模型损 失的质量中包含氢元素， 则根据损 失的氢元素质量， 确定热解 生成的水的质量； 根据所述 生成的水的质量， 更新所述第二 树木模型的水分含量； 若所述第二树木模型的质量损失小于第 三设定阈值， 且热解温度 大于或等于所述热解 阈值， 则根据预设的计算顺序， 循环计算所述第二树木模型的水分含量、 质量损失和热解温 度。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 若所述第二树木模型的质量损失大于或等于第 三设定阈值， 或所述第 二树木模型的热 解温度小于所述热解阈值， 则确定所述第二 树木模型进入冷却状态； 根据预设的冷却模型和进入冷却状态时所述第 二树木模型的第 一温度， 确定所述第 二 树木模型随时间变化的第二温度； 若在预设时间段内， 所述第二温度的变化量小于第 四设定阈值， 且距离所述第二树木 模型小于所述第一设定阈值的范围内不存在所述热源， 则 销毁所述第二 树木模型。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取所述目标区域的风场强度和风场方向； 所述生成至少一棵树木对应的至少一个树木模型之后， 所述方法还 包括： 根据所述 风场强度和风场方向， 确定所述至少一个树木模型的树冠的大小和位置； 所述若所述至少一个树木模型中存在与所述热源的距离小于或等于第二设定阈值的 第一树木模型， 则根据预设的热传递模型和所述热源的温度， 确定所述第一树木模型对应 的温度， 包括： 若所述至少一个树木模型中存在树冠与所述热源的距离小于或等于第二设定阈值的 第一树木模型， 则根据预设的热传递模型和所述热源的温度， 确定所述第一树木模型对应权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115099004 A 2的温度。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述树木模型由一个柱状包围盒和多个球 状包围盒组成， 所述柱状包围盒用于表示树木模型 的树干， 所述多个球状包围盒用于表示 树木模型的树冠； 所述根据所述风场强度和风场方向， 确定所述至少一个树木模型的树冠的大小和位 置， 包括： 根据所述风场强度和风场方向， 确定所述至少一个树木模型包含的所述多个球状包围 盒的半径和偏移后的球心位置， 其中， 所述多个 球状包围盒在偏移前后沿风场方向内切。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取所述目标区域的湿度和降水量； 根据所述湿度和降水量， 确定所述至少一个树木模型的水分含量； 所述根据预设的热传递模型和所述热源的温度， 确定所述第一树木模型对应的温度， 包括： 根据预设的热传递模型、 所述热源的温度和所述第一树木模型的水分含量， 确定所述 第一树木模型对应的温度。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述确定目标区域中当前温 度达到热解阈值的物体为热源之前， 所述方法还 包括： 根据目标区域的数字地形高程图像和遥感影像， 确定所述目标区域的地形信 息和所述 目标区域内树木的分布信息； 根据所述地形信息和所述树木的分布信息， 生成所述目标区域的森林场景图像， 所述 森林场景图像中包含有与所述树木的分布信息匹配的树木的渲染图像， 所述渲染图像是预 先根据激光雷达点云数据重建的， 所述 渲染图像与树木的种类匹配； 所述确定所述第二 树木模型进入热解状态之后， 所述方法还 包括： 根据所述第二树木模型的温度变化， 刷新所述森林场景图像中的所述渲染图像， 以使 所述渲染图像与所述第二 树木模型的当前温度匹配。 8.一种森林火灾模拟装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 确定模块， 用于确定目标区域中当前温度达到热解阈值的物体为热源， 所述目标区域 为需要进行森林火灾模拟的区域； 生成模块， 用于根据所述热源的位置信息和所述目标区域内树木的分布信息， 生成所 述目标区域内至少一棵树木对应的至少一个树木模型， 所述树木的分布信息包括树木的种 类信息和 位置信息， 所述至少一棵树木与所述热源之间的距离小于第一设定阈值， 所述至 少一个树木模型与所述至少一棵树木的树木种类和位置匹配； 处理模块， 用于若所述至少一个树木模型中存在与所述热源的距离小于或等于第 二设 定阈值的第一树木模型， 则根据预设的热传递模型和所述热源的温度， 确定所述第一树木 模型对应的温度； 若所述第一树木模型中存在温度达到所述热解阈值的第二树木模型， 则 确定所述第二树木模型进入热解状态； 若所述第二树木模型进入热解状态， 则根据预设的 热解策略， 确定所述第二 树木模型的热解状态信息 。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器、 通信接口； 其中， 所述存储器上存 储有可执行代码， 当所述可执行代码 被所述处理器执行时， 使 所述处理器执行如权利要求 1权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115099004 A 3