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 زیست بوده است. در این بین اتوماسیون سلولی از روش‌های بسیار ساده با کارائی بالا محسوب می‌شود که قدرت و قابلیت بالائی در مدل‌سازی پدیده‌های پویا نظیر رشد و توسعه شهری، گسترش آتش‌سوزی جنگل و ... دارد. این روش‌ به کرات در انواع مدل‌های آتش‌سوزی جنگل‌ها مورد استفاده واقع شده و تقریباً جایگاه والائی در شبیه‌سازی این پدیده دارد. اما مسئله مهم در مورد اتوماسیون سلولی، بحث کالیبراسیون این مدل می‌باشد. در این تحقیق از الگوریتم پرندگان برای کالیبراسیون اتوماسیون سلولی در آتش‌سوزی جنگل استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی بر پایه اتوماسیون سلولی ، الگوریتم پرندگان و سیستم اطلاعات مکانی، قابلیت بالای این روش را نشان می‌دهد. مدل ارائه شده بر روی جنگل‌های 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 بهینه‌سازی پرندگان، این مقدار به 92% و شاخص دقت کلی به 95% ارتقا یافت. مدت زمان کل آتش‌سوزی واقعی در منطقه ارزیابی مدل تقریباً 23 ساعت بوده و کل مساحت سوخته در این مدت 5/807 هکتار می‌باشد و نتایج شبیه‌سازی مدت زمان 8/22 ساعت و مساحت سوخته 8/769 هکتار را پیش‌بینی نموده است. با توجه به مقدار کاپا و ارقام مذکور، می‌توان از این مدل برای پیش‌بینی در سایر مناطق و همچنین به عنوان یک سیستم حامی تصمیم‌گیری در آتش‌سوزی جنگل استفاده نمود.