مدل سازی گسترش جبهه آتش سوزی جنگل با استفاده از اتوماتای سلولی، سیستم اطلاعات مکانی و الگوریتم پرندگان

Authors

حسن گزمه

h. gazmeh گروه سیستم های اطلاعات مکانی - دانشکده مهندسی نقشه-برداری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی علیرضا چهرقان

a. chehreghan گروه سیستم های اطلاعات مکانی - دانشکده مهندسی نقشه-برداری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی علی اصغر آل شیخ

m. a. alesheikh گروه سیستم های اطلاعات مکانی - دانشکده مهندسی نقشه-برداری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی محمد کریمی

m. karimi گروه سیستم های اطلاعات مکانی - دانشکده مهندسی نقشه-برداری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

abstract

هر ساله میلیون ها هکتار از جنگل های سرتاسر دنیا طعمه حریق های طبیعی و انسانی می شوند. آتش سوزی های مهیب اتفاق افتاده در دنیا موید این قضیه می باشد که این پدیده مخرب، تأثیرات بسیار ناسازگاری بر اکوسیستم منطقه، پوشش گیاهی و حیات وحش دارد. جنگل ها جزو سرمایه های هر کشور می باشند، بنابراین ارائه راهکارهائی مؤثر در راستای جلوگیری و مدیریت این پدیده پیچیده همواره ایده آل مدیران و برنامه ریزان محیط زیست بوده است. در این بین اتوماسیون سلولی از روش های بسیار ساده با کارائی بالا محسوب می شود که قدرت و قابلیت بالائی در مدل سازی پدیده های پویا نظیر رشد و توسعه شهری، گسترش آتش سوزی جنگل و ... دارد. این روش به کرات در انواع مدل های آتش سوزی جنگل ها مورد استفاده واقع شده و تقریباً جایگاه والائی در شبیه سازی این پدیده دارد. اما مسئله مهم در مورد اتوماسیون سلولی، بحث کالیبراسیون این مدل می باشد. در این تحقیق از الگوریتم پرندگان برای کالیبراسیون اتوماسیون سلولی در آتش سوزی جنگل استفاده شده است. نتایج شبیه سازی بر پایه اتوماسیون سلولی ، الگوریتم پرندگان و سیستم اطلاعات مکانی، قابلیت بالای این روش را نشان می دهد. مدل ارائه شده بر روی جنگل های جنوبی شهرستان مینودشت واقع در شرق استان گلستان اجرا شد. پس از اجرای مدل اولیه بر منطقه، ضریب کاپا 58% بدست آمد، سپس بعد از کالیبراسیون مدل بوسیله الگوریتم بهینه سازی پرندگان، این مقدار به 92% و شاخص دقت کلی به 95% ارتقا یافت. مدت زمان کل آتش سوزی واقعی در منطقه ارزیابی مدل تقریباً 23 ساعت بوده و کل مساحت سوخته در این مدت 5/807 هکتار می باشد و نتایج شبیه سازی مدت زمان 8/22 ساعت و مساحت سوخته 8/769 هکتار را پیش بینی نموده است. با توجه به مقدار کاپا و ارقام مذکور، می توان از این مدل برای پیش بینی در سایر مناطق و همچنین به عنوان یک سیستم حامی تصمیم گیری در آتش سوزی جنگل استفاده نمود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل‌سازی گسترش جبهه آتش‌سوزی جنگل با استفاده از اتوماتای سلولی، سیستم اطلاعات مکانی و الگوریتم پرندگان

هر ساله میلیون‌ها هکتار از جنگل‌های سرتاسر دنیا طعمه حریق‌های طبیعی و انسانی می‌شوند. آتش‌سوزی‌های مهیب اتفاق افتاده در دنیا موید این قضیه می‌باشد که این پدیده مخرب، تأثیرات بسیار ناسازگاری بر اکوسیستم منطقه، پوشش گیاهی و حیات وحش دارد. جنگل‌ها جزو سرمایه‌های هر کشور می‌باشند، بنابراین ارائه راهکارهائی مؤثر در راستای جلوگیری و مدیریت این پدیده پیچیده همواره ایده‌آل مدیران و برنامه‌ریزان محیط زی...

full text

مدل سازی گسترش آتش سوزی جنگل با استفاده از اتوماسیون سلولی

این تحقیق به منظور مدل‌سازی گسترش آتش‌سوزی با استفاده از مدل Alexandridis و روش اتوماسیون سلولی در بخشی از جنگل‌های بخش سه نکا-ظالمرود انجام شد. پارامترهای تأثیرگذار بر گسترش آتش-سوزی با توجه به مدل مذکور شامل ارتفاع، شیب، سرعت و جهت باد، نوع و تراکم پوشش گیاهی بودند. به منظور مدل‌سازی گسترش آتش‌سوزی و ارزیابی صحت آن، اطلاعات مورد نیاز آتش‌سوزی واقعی از قبیل نقطه شروع آتش، وسعت حریق، سرعت و جهت...

full text

مدلسازی وقوع و گسترش جبهه ی آتش سوزی با استفاده از روش اتوماتای سلولی ( مطالعه موردی: منطقه حفاظت شده ارسباران)

آتش سوزی، سالانه خسارت قابل ملاحظه ای را به عرصه های طبیعی وارد میسازد. اتوماتای سلولی ابزاری است برای مدلسازی و شبیه‌سازی فرایندهایی که در جهان واقعی رخ میدهند. با علم به نحوه ی گسترش آتش‌سوزی و تهیه نقشه ریسک آتش سوزی، از این نقشه ها میتوان برای جلوگیری و پیشگیری از آتش سوزی و خسارات ناشی از آن استفاده کرد. در این تحقیق ابتدا پهنه بندی ریسک آتش سوزی در جنگلهای ارسباران با استفاده از عوامل محی...

full text

مقایسه ی انواع همسایگی در مدلسازی گسترش آتش سوزی با استفاده از اتوماتای سلولی

آتش سوزی جنگلی از جمله فجایعی است که آسیب های غیرقابل برگشتی در پی دارد و مدیریت آن است. در این راستا استفاده از مدل ها جهت فهم مکانیزم اکوسیستم های پویا و پیچیده مفید است. اتوماتای سلولی یکی از رایج ترین مدل های گرید-مبناست که در مدلسازی گسترش آتش کاربرد دارد. پارامتر همسایگی یکی از پارامترهای موثر بر نتایج مدلسازی اتوماتای سلولی است. در این پژوهش ابتدا رایج ترین همسایگی های موجود در اتوماتای ...

full text

ارزیابی و مقایسه ی نتایج حاصل از بهینه سازی مدل گسترش آتش سوزی جنگلی بر مبنای اتوماتای سلولی با استفاده از دو الگوریتم PSO و ABC

آتش سوزی جنگلی یکی از رایج ترین خطرات اکولوژیکی محسوب میشود که پیش بینی صحیح گسترش آن موضوعی حیاتی در حداقل نمودن اثرات مخرب ناشی از آن محسوب می شود. این پدیده به عواملی از جمله توپوگرافی، پوشش گیاهی و اقلیم بستگی دارد. در میان مدل های موجود مدل های قطعی تجربی که در قالب رستر ارائه شده اند از جمله اتوماتای سلولی، به دلیل سادگی مدلسازی و توانایی در مدل سازی سیستم های پیچیده دارای محبوبیت بیشتری ...

full text

مدلسازی گسترش آتش سوزی جنگل با استفاده از اتوماسیون سلولی

جنگل ها جزو سرمایه های هر کشور محسوب شده و بقای انسان ها و این کره خاکی به وجود اکسیژن تولید شده توسط جنگل ها (درختان) استوار است. هر ساله میلیون ها هکتار از جنگل های سراسر دنیا طعمه حریق های طبیعی و انسانی می شوند. آتش سوزی های مهیب اتفاق افتاده در دنیا موید این قضیه می باشد که این پدیده مخرب، تاثیرات بسیار ناسازگاری بر اکوسیستم منطقه، پوشش گیاهی و حیات وحش دارد. بنابراین ارائه راهکارهائی موثر...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی

جلد ۴، شماره ۳، صفحات ۷۱-۸۶

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023