مدلسازي ريسك و فشار آتش با استفاده از سيستم اطلاعات جغرافيايي در شهرستان‌هاي خلخال و كوثر

Wildfire risk and exposure modeling using geographic information system in Khalkhal and Kowsar municipalities

آتش ­سوزي­ ها منجر به آسيب قابل توجه به محيط­ زيست طبيعي اردبيل در سالهاي گذشته شده، و شيوع بيشتر اين حوادث در آينده قابل پيش­ بيني­ است. نقشه ­هاي ريسك و فشار آتش در مقياس مناسب براي مديران سيماي سرزمين و تصميم­ گيران براي استراتژي­ هاي پيشگيري، كاهش و پايش آتش ضروري است. در اين مقاله، شبكه­ هاي رستري متريك ريسك و فشار آتش با اندازه تفكيك 100 متر براي شهرستان ­هاي حساس به آتش ­سوزي در جنوب استان اردبيل براساس مدل شبيه­ سازي آتش و تجزيه و تحليل مكاني در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي، همراه با داده تكميلي احتراق و سطح آتش تاريخي (1397-1384) تهيه شد. پارامترهاي ريسك آتش (احتمال سوختن (BP)، طول شعله شرطي (CFL) و اندازه آتش (FS)) با الگوريتم حداقل زمان حركت (MTT) FlamMap با توجه به شرايط آب و هوايي 14 فصل آتش­ سوزي گذشته توليد شد. علاوه بر اين، شاخص پتانسيل آتش (FPI) براي تجزيه و تحليل مكاني نقاطي كه با احتمال بيشتري آتش ­سوزي­ هاي بزرگ از آنجا شروع مي ­شوند، برآورد شد. متوسط BP، CFL و FS به ترتيب 0/0025-0/00007، 1/6-0/05 متر و 360-55 هكتار بدست آمد كه بر تغييرات زياد در فاكتورهاي فشار آتش در منطقه مطالعه تاكيد دارد. FPI محاسبه شده، دو ناحيه اصلي با بيشترين ارزشها را نشان داد كه شامل مناطق با احتراق ­هاي تاريخي زياد و نواحي وسيع با وجود مواد سوختني با اشتعال سريعتر است. نتايج اين مطالعه مي­تواند براي تجزيه و تحليل ريسك و براورد اثرات بالقوه آتش، ارزيابي تغييرات تاريخي و روندهاي آتي فشار آتش، و تعيين استراتژي­ هاي تيمار ماده سوختني به منظور كاهش ريسك آتش سودمند باشد.

Wildfires have proven to cause considerable damage to natural environments in Ardabil in the last years, and the prevalence of such events is anticipated to increase in the future. Fine scale wildfire exposure and risk maps are fundamental to landscape managers and policy makers for prevention, mitigation and monitoring strategies. In this paper, we provided 100 m resolution wildfire risk and exposure metric raster grids for the fire-prone municipalities in South Ardabil province corresponding to a fire simulation modeling and a geospatial analysis with a geographic information system, along with complementary historic ignition and fire area data (2005-2018). Fire risk parameters (burn probability (BP), conditional flame length (CFL) and fire size (FS)) were generated with FlamMap Minimum Travel Time (MTT) algorithm considering fire weather conditions during the last 14 wildfire seasons. Moreover, we estimated fire potential index (FPI) to spatially analyze where large fires likely initiate. Average BP, CFL and FS ranged from 0.00007 to 0.0025, 0.05 to 1.6 m, and 54.7 to 360.3 ha, respectively, that highlighted a large variation in the fire exposure factors in the study area. The calculated FPI showed two major areas with the highest values, where historic ignitions were high, and where large areas of faster burning fuels were present. The results of this study can be useful for analyzing potential wildfire risk and effects at landscape scale, evaluating historical changes and future trends in wildfire exposure, as well as for determining fuel treatment strategies to mitigate wildland fire risk.