林火扑救方案智能生成系统的研究

论文摘要

森林火灾是在开放系统中自由蔓延的,由于地形、可燃物类型及气象条件的影响,其燃烧过程复杂多变;每起森林火灾都具有不同的特点,同时扑火人员的扑火知识和技术也有差异,单凭指挥人员的经验进行决策很难得出一个合理的方案。林火扑救方案智能生成系统是在专家系统的思想上,并结合决策支持系统中的模型模块、信息资源以及分析工具建立起来的。能有效的组织林火扑救、减少火灾的损失。在分析了大量历史森林火灾扑救案例的基础上,通过对知识库中知识的表示与结构的研究,根据林火消防指挥方案智能生成系统的特点,确定了基于“规则架+规则体”的知识表示方法,建立了知识库。并对自动学习算法进行研究,开发了基于模型匹配的自然语言理解的知识自动获取学习机;建立了为自然语言理解提供支持的专业字典,通过对关键词的二次定位提高了学习机的学习效率。同时提出了林火扑救方案智能生成系统的整体结构,开发了智能决策方案生成模块。对传统的扑火路径进行了优化,并结合GIS提供的数据信息,利用Dijkstra算法计算出发点到出事地点的最佳路线的时间及行驶路线,为林火扑救节约了大量时间;通过对林火地形特征的分析,建立了一种由坡度值来判断陡坡、单口山谷、鞍状山谷等危险地理环境的决策函数,使系统生成的扑火方案更加科学、合理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外森林防火的状况
• 1.1.1 国外森林防火的状况
• 1.1.2 国内森林防火的状况
• 1.2 林火扑救方案智能生成系统在国内外的研究动态
• 1.3 论文的研究意义与研究内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 林火扑救方案智能生成系统
• 2.1 系统结构
• 2.2 知识库的构建
• 2.2.1 知识的表示形式
• 2.2.2 知识库的结构
• 2.3 知识的自动获取
• 2.3.1 文本信息的获取
• 2.3.2 概念与术语的提取
• 2.4 推理机的设计
• 2.5 解释机的设计
• 2.6 模型库管理系统的设计
• 2.7 本章小结
• 第3章 知识获取机的开发
• 3.1 知识获取的方式
• 3.2 非自动知识获取编辑器的开发
• 3.2.1 知识库的接口协议
• 3.2.2 知识编辑器的功能
• 3.2.3 编辑器的设计
• 3.3 自动获取知识的学习机开发
• 3.3.1 自然语言检索
• 3.3.2 基于模型匹配的自然语言理解
• 3.3.3 汉语的自动分词
• 3.3.4 词典的建立
• 3.3.5 学习模型的确定
• 3.3.6 案例仿真
• 3.4 本章小结
• 第4章 智能决策方案生成模块的开发
• 4.1 扑火战略战术
• 4.1.1 扑火战略
• 4.1.2 扑火战术
• 4.2 扑火方式的选择
• 4.3 林火分类
• 4.4 扑火速度的确定
• 4.5 灭火模型
• 4.5.1 水灭火模型的构建
• 4.5.2 防火道模型的构建
• 4.5.3 防火道配合直接灭火模型
• 4.6 路径优化
• 4.6.1 最短路径的计算
• 4.6.2 扑火路径的优化
• 4.7 地形判定模型
• 4.7.1 危险地形
• 4.7.2 模型建立
• 4.8 决策方案生成模块的框架
• 4.9 本章小结
• 第5章 系统调试
• 5.1 仿真系统开发
• 5.1.1 编程语言的选择
• 5.1.2 仿真系统结构
• 5.2 系统流程图
• 5.3 仿真实验
• 5.3.1 仿真条件
• 5.3.2 仿真过程
• 5.3.3 仿真过程界面
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢