本文根据我国森林火灾蔓延的特点,在分析国内外主流林火蔓延模型的基础上,将元胞自动机原理与林火蔓延自身的特点相结合,着重研究风作用系数、地形坡度调整系数等在元胞自动机中的作用形式,并引入了距离系数的概念,对已有林火蔓延速度模型进行改进,以提高模拟精度。并通过模拟结果对影响林火蔓延的因素进行分析,得出不同因素对林火蔓延的影响程度。　　但是林火蔓延是一种动态的模糊的不规则的自然景物,而目前仅基于元胞自动机的林火蔓延模拟大多数是静态模拟,不能充分的反应现实世界中林火蔓延的特点,为了使模拟结果更具有真实感,本文在模拟研究中又引入了粒子系统的方法。将元胞自动机与粒子系统相结合,深入讨论了基于元胞自动机和粒子系统的三维火焰模拟方法,细化了火焰模型中火焰粒子属性的初始化及其变化过程,包括火焰粒子的形状、大小、颜色、透明度、位置、速度、生命期等,并且讨论了火焰粒子的运动与绘制。在运动过程中重点分析了重力和风力对火焰粒子的影响。　　最后,采用C＃编程语言结合Direct3D三维图形函数库渲染技术,以汕头市某山地DEM(数字高程模型)数据为例,模拟了林火蔓延的动态过程。