چکیده:
امروزه پدیده آتشسوزی در عرصههای جنگلی بهعنوان یکی از بلایای طبیعی بخش وسیعی از جنگلهای جهان را مورد تهدید قرار داده است. با توجه به اثرات مخرب آتشسوزی بر جنگل، انجام تحقیقاتی که با استفاده از روشهای کارآمد بتوانند گسترش آتشسوزی را پیشبینی کنند، بسیار ارزشمند است. بر همین مبنا شبیهسازی آتش با استفاده از مدل FARSITE در جنگلهای استان ایلام در سال 1395 به انجام رسید. FARSITEمدل بررسی رفتار و گسترش آتش بهشمار میرود که از عوامل متعددی ازجمله شیب، جهت، ارتفاع، ماده سوختی و اطلاعات هواشناسی بهره میبرد. در این پژوهش نیز از عوامل ذکر شده استفاده گردید. مدل ماده سوختنی بهعنوان یکی از ارکان اصلی در شبیهسازی با توجه به شرایط پوشش گیاهی منطقه تعیین گردید. تغییرات محلی سرعت و جهت باد که در نتیجه شرایط توپوگرافی منطقه حادث میشود، شبیهسازی و در FARSITE مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان میدهد در چهار منطقه که آتشسوزی رخ داده آتش رفتار مختلفی داشته است که آن هم به علت شرایط طبیعی متفاوت در این مناطق میباشد. پهنهبندی خطر آتشسوزی در استان ایلام نشان میدهد که 5/1 درصد از منطقه دارای ریسک بسیار زیاد میباشند، پس استفاده اجرایی از این مدل راهنمای مفیدی برای مدیریت آتشسوزی جنگل میباشد و براساس آن میتوان برنامه مدیریت بحران آتشسوزی در سه فاز عملیات مقدماتی یا اقدامات قبل وقوع (طرح پیشگیری)، اقدامات حین وقوع (طرح مقابله) و عملیات پس از وقوع (طرح بازیابی) تدوین شود.
Introduction
Wildfires cause substantial losses of property and human lives in ecosystems in Iran and all around the world. Every year, about 6000 ha of forests are affected by fires in Iran (Jahdi, Salis, Darvishsefat, Mostafavi, Alcasena, Etemad, Lozano, & Spano, 2015).These fires can occur naturally due to climate change or abnormally caused by human activities in the forests. In fact, fire is one of the most important factors in disrupting the structure and dynamics of forest in natural conditions that produces a large amount of dead wood caused by the destruction of trees (Coban & Mehmet, 2010). As a result, there are significant costs to prevent fire every year in countries it takes place, and managing ecosystems is a way to reduce the effects of fire on war and maintain perspectives. To manage fire in forests, understanding the behavior of the fire and the factors causing it in a prone environment and factors affecting its behavior are essential (Artes, Cencerrado, Cortes, & Margalef, 2013). One way to manage fire is FARSITE model. This model has become popular due to its steady structure and simplicity of popularity in the modeling of fire spreading. This model is considered as one of the main fire simulation systems used to describe the behavior and release of horrific fires and is a semi-experimental model (Shen, Prince, Gallacher, Fletcher, & Fletcher, 2017).
Material and Methods
For the FARSITE Fire Extender simulator, we need 5 layers of GIS height, slope, direction, fuel type, and canopy. All of these spatial data describe the landscape of the area. Topographic data (elevation, slope and tilt direction) were extracted from 1: 25000 maps of the country's mapping organization, which were converted to ASCII (Kanga & Singh, 2017) format using ArcGIS10 to prepare for entering the FARSITE model. Meteorological data is another input similar to the FARSITE firewall, which includes the degree of heat, relative humidity, and wind speed. To obtain climatic data, synoptic stations in Ilam province were recorded at 3-hour intervals. The appropriate burning model of the research area was selected based on the description of 53 standard burning model developed on the basis of the fire extension model. This selection was made using vegetation maps, map coverage of the area and observations and field studies based on similarity of the existing vegetation characteristics and description of this model. In the last step, in order to simulate the GIS layers (slope, direction, height, combustion and canopy), the FARSITE model was entered in an appropriate format. Then, the area was classified according to the extent of the fire.
Results and Discussion
The results showed that fire in four areas where it occurred had different behaviors, which is also due to different natural conditions in these areas. Also, fire hazard zoning, in the province of Ilam shows that, 1.5% of the area has a high risk of fire. Therefore, it can be stated that the study of different factors (topography, vegetation, burning and climatic conditions) in the studied areas shows the complexity of fire behavior in these areas. It is under the control of various factors. To identify the behavior of the fire, all the parameters and influential factors must be considered together and in conjunction with each other.
Conclusion
Also, according to the results of FARSITE simulation and its accuracy evaluation in the region, using kappa coefficient, all points are in agreement with real values, which indicates the performance of the model in this region, and in none of the regions the coefficient value Kappa has not been negative. Therefore, the implementation of this model is a useful guide for forest fire management, and based on it, a fire prevention crisis management program can be implemented in the three phases of initial operations or pre-occurrence measures (prevention plan), action plans (coping plan), and post-operation operations (recovery plan).
خلاصه ماشینی:
شبیه سازی و پهنه بندی گسترش آتش سوزی در اکوسیستم جنگلی به کمک مدل FARSITE (مطالعه موردی: جنگل های استان ایلام ) مطهره محمدپور- دانشجوی کارشناسی ارشد گروه محیط زیست ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست ، واحد علوم و تحقیقات ، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ، ایران .
با توجه به ویژگیهای مثبت این روش Kanga و Singh (٢٠١٧) گسترش آتش سوزی را با استفاده از شبیه ساز FARSITE و GIS مدل سازی کردند.
Rwanga و Ndambuki (٢٠١٤) گسـترش آتش سـوزی جنگل های شمال آمریکا را با استفاده از شبیه ساز FARSITE و GIS مدل سازی کردند.
Wu و همکاران (٢٠١٣) مقایسـه تداخل کاهش سوخت برای کاهش میزان و شدت آتش سوزی در یک چشم انداز جنگلی بکر در شمال شرقی چین با استفاده از مدل شبیه ساز FARSITE مورد بررسی قرار دادند نتایج نشان داد که مدل مادٔە سوختنی به طور مؤثر در محاسبۀ رفتار آتش در مدیریت جنگل میتواند مفید باشــد.
در ایران نیز متکان و همکاران (١٣٩٢) شــبیه ســازی گســترش آتش سوزی عرصه های طبیعی جنگل های شهرستان نکا را با استفاده از مدل FARSITE مورد بررسی قرار دادند.
در سال ١٣٩٤ جهدی و همکاران نقشه تیپ ماده سوختنی و پیش بینی رفتار آتش سطحی را در جنگل های مجاور روستای توشی، واقع در کلدمسرا در شهرستان سیاهکل با استفاده از مدل FARSITE مورد بررسی قرار دادند.
Marozas et al)، در این پژوهش سعی در پیش بینی و مدل سازی گسترش آتش سوزی در جنگل های ایلام با استفاده از مدل FARSITE شد.