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具体matlab代码在附件中:运行结果在下面。以下是对代码的简单介绍" x' e$ a0 K" `6 U1 d
网格及元胞数据初始化:定义了元胞的边长a,元胞的初始尺寸M和N,时间步长dt,仿真终止时间ft等参数。其中,T表示温度,V表示风速,theta表示风向,Ks是可燃物配置格局的更正系数,n是可燃物植被类型,tm是单个元胞燃烧时间,x0和y0表示火源的位置。 初始化元胞状态A:使用一个M行N列的全零矩阵A0,表示初始状态全部未燃烧。然后,将火源的位置设置为1,表示该元胞处于完全燃烧状态。A是当前元胞状态,A1是更新后的元胞状态。 传播速度R:根据公式计算火蔓延速度R0,然后初始化一个M行N列的全一矩阵R,表示初始火蔓延速度。 地形坡度:使用高斯分布生成一个二维地形矩阵Z,表示不同位置处的地形高度。使用meshz函数将地形图绘制出来,并设置颜色映射。 标记火源:在地形图上标记火源位置,用红色星号表示。 2 m# p% l/ m% m8 } X H& g
在程序中我们首先进行一下操作更新元胞数组状态
* `2 u' |5 w: D8 g! U& {$ s首先进行燃烧结束的判断,如果没有任何元胞处于完全燃烧状态(A==1),则输出当前时间t,并统计状态为-1(无法燃烧)的元胞的数量,然后终止仿真过程。 接下来是扫描更新元胞状态的循环部分。通过遍历元胞的位置(i,j),计算坡度和风速对8个方向上火蔓延速度R的影响。根据公式,分别计算OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG、OH方向上的风更正系数Kw和地形坡度更正系数Kf,并更新对应方向上的火蔓延速度R。然后根据更新后的R值,通过公式计算元胞的状态A1。 在更新元胞状态的过程中,将周围已经完全燃烧的元胞的R值置为0,表示未完全燃烧的元胞不会受到已完全燃烧元胞的影响。 根据更新的状态A1,将状态大于1的元胞置为1,表示完全燃烧状态。然后更新剩余燃烧时间tm,对于状态为1的元胞,剩余时间减1。对于剩余时间tm等于0的元胞,将状态置为-1,表示已经完全燃烧。
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