- 选题背景和意义：
全球变暖导致森林火灾频率与严重程度显著增加，因而加强森林防火技术的研究和应用是十分重要和必要的。
生物防火林带是在易燃的针叶植物群落中呈带状密植特定常绿阔叶树。生物防火林带的防隔火功能源于常绿阔叶树的树冠结构以及相对密植构成的独特林分：通过抑制带内地表可燃物的生长，实现对地表火的阻隔；在遭受树冠火袭击时，则以其树冠较弱的可燃性和分层特性消减火势，使火蔓延自动终止。该项技术在我国应用广泛，先后数次被纳入国家五年发展计划。依据国际国内森林火灾形势，实现防火分隔和预防大规模森林火灾依然是当前工作的重点。生物防火技术实现火灾预防和控制与林业建设的完美结合，可以同时兼顾防火功能、景观效应、生态和经济效益的多元化。该项技术现代化的标志包括，建立量化的技术效能评定指标、开发技术实施的高效作业机具以及保障技术实施效益稳定性的相关政策条例等。
本课题目的是建立林火辐射模型，在此基础上考虑生物防火林对辐射的遮蔽作用并改进模型；验证模型的有效性，对生物防火林的效果进行量化，以得出防护林宽度临界值。
在建立林火辐射模型时，一个主要误差来源于角系数的确定，即火焰发射的并到达所有接收表面的总能量的比例。 对于相对简单的火焰几何配置，可以使用精确或近似解析解确定视场因子。 对于超出一定复杂度的问题（例如，前部变形甚至是分形的火灾场景），Monte Carlo解决方案是可取的，尽管它比查找分析解决方案需要更多的工作。本研究将基于Monte Carlo法建立林火辐射模型，这对于精确量化生物防火林带的技术效能是很有意义的。
- 课题关键问题及难点：
毕业设计课题研究所要解决的关键问题是：
- 综合典型的林火特性与生物防火隔离带特性的数据。
- 基于Monte Carlo方法建立林火辐射传热行为的数学模型，并探讨林火特性的影响。
- 研究与分析生物防火隔离带的遮蔽特性，在林火辐射传热模型的基础上建立生物防火隔离带遮挡林火辐射的物理和数学模型，通过模型计算，对生物防火隔离带遮挡林火辐射的作用、效果进行研究和分析，最终确定对隔离距离的要求。
课题的难点是对火焰特性、生物防火隔离带特性、火焰辐射传播的合理假设和数学描述。针对这些难点，课题研究通过以下的模型方法解决。
固体火焰模型：以合适的方法对火焰表面进行离散化。角系数：准确描述火焰前沿子表面辐射能量束的概率过程、利用计算机程序实现从已知概率分布中进行抽样而获取随机数、建立估计量作为角系数的解。火焰蔓延特性：考虑地表倾斜度、大气条件、植被种类与热值、植被密度、风速，建立子模型以确定蔓延速度、时间参数、火焰高度与温度等。
- 文献综述（或调研报告）：
- 生物防火隔离带的研究的重要性
王海晖，王振师等[1]指出：我国在森林防火工作的业绩主要体现在将森林火灾发生次数降低至每年3000次上下、森林受害率低于0.9permil;远超美国的管理水平。但是形式不容乐观。
王海晖[2]在研究分析当前形势下发展生物防火技术的重要性时指出：纵观世界上多林国家，除法国外，在近来10年时间内都发生过震惊世界的特大森林或丛林火灾。现有灾害应急响应周期以及实际控火能力的局限性决定了这种能量火灾的应对策略必须是预防为主，加之灾害即时释放能量的强度以及波及的范围，火灾的控制则主要是通过可燃物的隔断来实现。
生物防火技术的独特之处包括，可以和营林同步，可以开展林下的多种经营，实现绿化、生态、景观和经济效益的有效结合。由其生物特性，由此建设成的森林防火设施具有无可比拟的长效性——一旦建成，可持续使用一百年。这确保其在森林防火设施建设中成为当然的首选。这说明了本研究的重要性。
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