用matlab元胞自动机森林大火模拟数据分析的代码
时间: 2024-09-09 08:10:04 浏览: 25
在MATLAB中,使用元胞自动机(Cellular Automata, CA)模拟森林大火是一种常见的离散动力系统建模方法。下面是一个简单的例子,展示如何创建和分析一个二维CA模型来模拟森林火灾:
```matlab
% 初始化元胞自动机矩阵
forest = zeros(50); % 50x50的矩阵代表森林,1表示有树木,0表示空地
% 随机选择一些位置作为初始火源
initial_fires = randi([0 1], 5, 2); % 5个随机火源点
forest(initial_fires(:,1), initial_fires(:,2)) = 1;
% 定义森林大火规则 (比如Barkley规则)
rule = @(state) mod(state + 2, 4) == 0; % 当邻居大于等于2时燃烧
% 模拟过程
num_steps = 100; % 总步数
for t = 1:num_steps
new_forest = zeros(size(forest));
for i = 1:numel(forest)
row = forest(i,:);
neighbors = rule(sum(row(vertcat(-1, 1:end-1)), 2)); % 计算左、上、右邻居
if any(neighbors)
new_forest(i,:) = 1; % 如果有邻居燃烧,该细胞也燃烧
end
end
forest = new_forest;
end
% 数据分析
burned_cells = sum(forest); % 统计烧毁的树木总数
density = burned_cells / numel(forest); % 火灾密度
% 可视化结果
imagesc(forest);
colormap('hot'); % 红色表示火源,绿色表示未燃区域
xlabel('X');
ylabel('Y');
title(['Forest Fire Simulation after ' num2str(num_steps) ' steps']);