森林火灾不仅给国家和人民财产造成巨大的损失、破坏生态系统、降低土壤肥度,而且造成水土流失、泥石流等自然灾害。进行林火蔓延模型的研究可以有效地减少森林火灾带来的损失。林火行为的扩展具有时间性和空间特征,随机性很强。研究在不同环境条件下的林火蔓延情况与发展趋势、可视化蔓延过程,是现代制定最优灭火方案、提高灭火效率的研究趋势,也是本文的主要研究的重点。本课题来源于广州市重大科技项目——广州市森林防火信息系统(编号200201),是其中林火指挥扑救子系统中的重要研究模块。本文查阅了大量的国内国外文献,综合分析了国内外林火蔓延研究的发展状况和影响火蔓延的相关因子,全面系统的综述了Rothermel蔓延模型的原理、参数获取、构建与求解。以计算机图形学、林火科学、燃烧学等理论为指导,结合计算机仿真技术、地理信息系统和数学模型技术,选取试验林地进行模型的构建、求解和可视化。主要研究结果如下：(1)通过分析国内外林火模型技术的研究进展,在对比分析了这些技术的优缺点及研究发展趋势和适用范围的基础上,结合试验林地的实际情况,确定了应用Rothermel蔓延模型进行试验林地林火蔓延模拟是可行的。(2)从林火的燃烧原理入手,通过分析林火行为及蔓延模型的构建原理,建立了一套模型参数提取加工处理的技术框架。并在影响林火蔓延速度的因子分析的基础上,采用Rothermel地表火蔓延模型为框架,针对广东省番禺区的特点,通过国内外文献及实地调查、林相图等资料得到了参数的各个取值。其中计算或实地测量得到的参数包括每类可燃物的燃烧床深度、死的可燃物林火熄灭含水率,其各个级别的烘干可燃物载量、表面积与体积比、含水率、坡度、坡向、风速和风向。其余的参数如低的热含量、烘干颗粒密度、总矿质含量、有效矿质含量通过查阅文献取得经验值。(3)运用迷宫算法的蔓延扩散原理,实现林火蔓延过程的模型构建,得到林火的过火过程。(4)分别计算林火火线强度、火焰高度、火线区温度、火线区面积、火线区周长,得到林火蔓延的行为指标,更全面、更直观的体现了林火蔓延的状况。(5)综合以上各种技术解决结果,经过系统分析、模块设计、系统集成等过程开发了相应的建立在VBA平台上的动态模块完成蔓延结果的可视化。并给出典型的应用实例。(6)通过结果精度校验,证明应用迷宫算法,通过Rothermel蔓延模型进行林火蔓延模拟能达到模型预测的目的,并能反映林火蔓延的主要规律。对比两块实验林地的模拟结果,直观的体现了含水率、风速、步长及表面积体积比等动态因子对于林火蔓延的影响。林火蔓延是一个多相、多组分可燃物在各种气象条件和地形影响下燃烧和运动的极其复杂的现象。它受到了自然环境中多种不确定因素的制约,例如风速的实时改变及由于气流改变带来的飞火、火旋风、轰燃等复杂的自然现象。因此,对林火蔓延模拟的研究也是一项长期的、艰巨的工作。随着相关技术的不断进步,林火蔓延模拟的准确性和实时性将越来越强,但建立完善的林火蔓延模拟系统重而道远。