مدل سازي وقوع و گسترش جبهه ي آتش سوزي با استفاده از روش اتوماتاي سلولي ( مطالعه موردي: منطقه حفاظت شده ارسباران)

Modeling occurrence and the spread of forest fire using cellular automata approach (Case Study: Arasbaran protected area)

آتش سوزي، سالانه خسارت قابل ملاحظه اي را به عرصه هاي طبيعي وارد ميسازد. اتوماتاي سلولي ابزاري است براي مدلسازي و شبيه‌سازي فرايندهايي كه در جهان واقعي رخ ميدهند. با علم به نحوه ي گسترش آتش‌سوزي و تهيه نقشه ريسك آتش سوزي، از اين نقشه ها ميتوان براي جلوگيري و پيشگيري از آتش سوزي و خسارات ناشي از آن استفاده كرد. در اين تحقيق ابتدا پهنه بندي ريسك آتش سوزي در جنگلهاي ارسباران با استفاده از عوامل محيطي چون شيب، جهت شيب، پوشش گياهي و جهت باد غالب و بهره گيري از مدل Fire risk مشخص شده، سپس از مدل اتوماتاي سلولي در غالب روش الكساندريديس براي شبيه‌سازي نحوه ي گسترش جبهه ي آتش استفاده گرديد. به دليل وقوع آتش‌سوزي هاي زياد ثبت شده در جنگل‌هاي ارسباران و غناي سرشار فلور و فون در آن، مستلزم حفاظت بيشتر مخصوصا از نظر آتش سوزي است. بررسي نتايج مدل Fire risk نشان داد كه 56/36 درصد از منطقه داراي پتانسيل زياد و خيلي زياد براي وقوع آتش سوزي ميباشد و جهت شيب و مقدار آن بيشترين تاثير را در وقوع و گسترش جبهه ي آتش دارند. همچنين ميزان همبستگي نقشه نهايي پتانسيل وقوع آتش‌سوزي با خطوط ارتباطي بيش از 0/73 ميباشد كه نشان ميدهد عامل انساني سهم بسزايي در ايجاد حريق داشته است. نتايج بدست آمده از مدل اتوماتاي سلولي نيز نشان دادند كه استفاده از اين مدل همراه باGIS ، علاوه بر سرعت بخشيدن به شبيه‌سازي گسترش جبهه آتش و قابليت نمايشي پويا از آن، از دقت بالايي (0/88) نيز برخوردار است.

Each year fire damages the natural environment remarkably. Cellular automata is a way of modeling and simulating processes in the real world. We can take precautionary steps toward preventing fire and damages after, by knowing how it spreads and providing risk plans. In this research, the fire risk model has been used for modeling fire occurrence which is composed of factors such as slope, slope direction, vegetation cover, and prevailing wind direction. During this process, areas with a high risk of fire have been determined and by using the cellular automata model. In this model, the Alexandridis method in MATLAB was used. it became possible to simulate the fire spread model of Arasbaran forests in the northwest of Iran. This area holds the record of most fire statistics in the whole province and considering huge resources of flora and fauna available there, it is essential to protect this area most of all from fire. Results have shown that 56.36% of this area is highly exposed to fire. Slope gradient and slope direction are two important factors in the start and spreading of fire. Human factors play a great role in the development of fire. also, results indicate that using cellular automata along with GIS, not only accelerates the simulation of fire but also it has great accuracy.