نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

2 عضو هیئت علمی دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس

3 استاد، گروه علوم محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

4 استادیار، گروه علوم محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

آتش‌سوزی جنگل یک مسئله عمده محیط زیست میباشد که منجر به آسیب های اقتصادی و زیست محیطی میشود. آتش‌سوزی جنگل ها یکی از مخاطرات محیطی طبیعی در ایران میباشد. کنترل این آتش‌سوزیها بصورت طبیعی غیرممکن است اما با استفاده از  نقشه مناطق خطر آتش‌سوزی جنگل میتوان مناطق دارای ریسک بیشتر را شناسایی و آتش‌سوزی را به حداقل رساند. بنابراین تهیه نقشه مناطق خطر آتش‌سوزی جنگل به عنوان یک راهکار مناسب برای حفاظت از جنگل در برابر آتش‌سوزی ضروری به نظر میرسد. در این مقاله به منظور پهنهبندی ریسک آتش‌سوزی جنگل ابتدا معیارها و شاخصهای موثر به روش دلفی در منطقه مورد مطالعه شناسایی شد. سپس نقشه معیارها در سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) رقومی و کلیه معیارها و شاخصها به روش فازی کمی و نرمال گردید. سپس با استفاده از GIS و تلفیق آن با روشهای ترکیب خطی وزنی (WLC) و فرایند تحلیل شبکه ای (ANP) به پهنه بندی ریسک آتش‌سوزی در جنگلهای منطقه مورد مطالعه پرداخته شد. درنهایت نقشه یپتانسیل آتشسوزی منطقه از روی همگذاری وزنی همه نقشهها تهیه شد. به منظور بررسی صحت ارزیابی، نتایج به دست آمده از تحقیق از طریق مقایسه با حوادث آتش‌سوزی سالهای گذشته به روش ضریب کاپا صحت سنجی شد. نتایج حاصل از ارزیابی دقت نشان داد که نقشه پهنه ‍‌بندی دارای ضریب کاپای 0.87 و دقت کلی 90% می‌باشد که نشان دهنده دقت بالای ارزیابی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Forest fire risk assessment using WLC and ANP (Case study: 33 and 34 watersheds north of Iran)

نویسندگان [English]

  • elham goleiji 1
  • seyed mohsen hosseini 2
  • nematollah khorasani 3
  • seyed masoud monavari 4

1 PhD Student, Department of Environmental Science, Faculty of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran

3 Professor, Department of Environmental Science, Faculty of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran

4 Professor Assistant, Department of Environmental Science, Faculty of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran

چکیده [English]

Forest fires are a major environmental problem that led to the economic and environmental damages. Forest fires are one of the environmental hazards in Iran. Naturally, it is impossible to control the forest fires. By the use of forest fire risk maps, we can identify the areas with high risk of fire and reduce the fires as well as possible. Preparing the map of forest fire risk areas as a strategy is necessary for protecting the forests against fire. In this paper, in order to prepare the forest fire risk zoning, at first the effective criteria’s and indices are identified by Delphi technique, and all of the criteria’s and the indexes were normalized by Fuzzy logic. And also the weights of criteria prepared with Analytical Network Process, then by using GIS system and integrating it with Weighted Linear Combination methods (WLC) the map of zonation of the forest fire risk in the study area was carried out. To assess the accuracy of the evaluation, the results obtained from the study were compared with the past year's fire history data of studied area. This was done using the Kappa coefficient test. The results of the comparison indicated that the prepared map has 90% accuracy for Kappa coefficient test.This result showed that the prepared map had high accuracy and efficacy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Forest fire hazard risk assessment
  • ANP
  • Fuzzy
  • WLC
  • North of Iran

اسکندری سعیده (1393). ارزیابی پتانسیل خطر آتش‌سوزی جنگل با استفاده از مدل Dong، آمایش جغرافیایی فضا، سال پنجم، شماره 15، صص 203-190.

زرع کار آزاده؛ زمانی بهاره؛ قربانی ساره؛ عاشق معلا مریم؛ جعفری حمیدرضا (1392). تهیه نقشه پراکندگی فضایی خطر آتش‌سوزی جنگل با استفاده از تصمیم گیری چند معیاره و سامانه اطلاعات جغرافیایی، تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، جلد 21 شماره 2، صص230- 218.

شتائی شعبان؛ میردیلمی طیبه؛ کاووسی محمد رضا (1392). پهنه بندی خطر آتش‌سوزی در پارک ملی گلستان با استفاده از روش ترکیب خطی وزنی، جنگل ایران، سال پنجم، شماره 4، صص390-377.

فرامرزی حسن؛ حسینی سید محسن؛ قجر اسماعیل؛ غلامعلی فرد مهدی (1393). ارائه مدلی برای خطر آتش‌سوزی در بوستان ملی گلستان ، مدیریت بحران، شماره 5، صص 87-79

فرقانی علی؛ یزدانشناس نیما؛ آخوندی علیرضا (1386). ارایه چارچوبی برای مکانیابی مراکز صنعتی در سطح ملی همراه با مطالعه موردی ، فصلنامه دانش مدیریت، شماره 11، صص104-81.

کاظمی سید محمود (1384). آتش و اکوسیستم‍های جنگلی، دام، کشت و صنعت، شماره 70، صفحه 4.

محمدی فریده؛ شعبانیان نقی؛ پورهاشمی مهدی؛ فاتحی پرویز (1388). تهیه نقشه خطرات آتش‌سوزی با استفاده از AHP  و GIS  در بخشی از جنگل های پاوه، فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، شماره 18. صفحه 581.

محمدزاده، راضیه؛ فلاحی علیرضا (1386). « تمهیدات کاهش خطر آتش‌سوزی جنگل در مناطق شهری».  مجموعه مقالات سومین کنفرانس بین المللی مدیریت جامع بحران در حوادث غیرمترقبه( 29 بهمن تا 30 بهمن 1386)، تهران. صفحه 2.

منصوری نبی الله؛ نظری رحیم؛ نصیری پروین؛ قراگوزلو علیرضا (1390). تدوین برنامه مدیریت بحران آتش سوزی جنگل با تکنولوژی RS و GIS، کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی و برنامه ریزی، سال دوم، شماره 3، صص73- 63.

میر دیلمی طیبه؛ شتائی شعبان؛ کاووسی محمدرضا (1394). پهنه بندی ریسک خطر آتش سوزی در پارک ملی گلستان با استفاده از رگرسیون لجستیک، نشریه پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل، شماره اول، صص 16-1.

Adab, H. Kanniah, K. D. Solaimani, K.)2013(, Modeling forest fire risk in the northeast of Iran using remote sensing and GIS techniques Natural Hazards, 65,1723-1743.

Chuvieco, E. Kasischke, E.S.)2007(.  Remote sensing information for fire management and fire effects assessment.Journal of geophysical research, bio-geosciences, 112.

Chuvieco, E. and Congalton, R.G.)1989(, Application of remote sensing and geographic information systems to forest fire hazard mapping. Remote Sensing of the Environment. 29, 147-159.

Chuvieco, E. Salas, J. (1994(, Mapping the spatial distribution of forest fire danger using GIS. International Journal of Geographical Information Systems, 10(3), 333-345.

Chandra, S. aurora, M. K. )2006(, Forest fire risk zonation mapping using remote sensing technology (proceedings paper). Journal of spice (abstract). 1-2 p.

Chandra, S. )2005(, Application of Remote Sensing and GIS Technology of Forest Fires, A Case Study in the Garhwal Himalayan Region, P. Van Oosterom, S. Zlatanova, M. E. Fendel (Eds.), Geo-Information for Disaster Management. Springer Berlin Heidelberg, p. 1434, pp. 1239-1254.

Dimopoulou, M. Giannikos, I. )2004(. Towards an integrated framework for forest fire control, European Journal of Operational Research, 152(2), 476-486.

Dong, XU. Shao, G. Limin, D. Zhanqing, H. Lei, T. Hui, W. (2006), Mapping frost fire risk zones with spatial data and principal component analysis, science in China. series E Technological Science 49:140-149

Encinas, L.H. White, S.H. Del Rey, A.M. Sanchez, G.R. (2007), Simulation of forest fire fronts using cellular automata, Advances in Engineering Software, 38, 372-378.

Gerdzheva, A.A. (2014), A Comparative Analysis of different wildfire risk assessment models (a case study for smolyyan district, Bulgaria, European Journal of Geography, Vol. 5(3), pp. 22-36.

Giglio, L. (2005), MODIS Collection 4 active fire product user's guide version 2. 2, Science systems and application, 35-37p.

Iliadis, L.S. (2005), A decision support system applying an integrated fuzzy model for long-term forest fire risk estimation. Environmental Modeling & Software, 20(5), 613–621.

Jaiswal, R.K. Mukherjee, S. Raju, D.K. Saxena, R. (2002), Forest fire risk zone mapping from satellite imagery and GIS. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 4 (2002). pp.1-10.

Lentile, L. B Holden, Z.A. Smith, A.M.S. Falkowski, M. J. Hudak, A.T.  Morgan, P. (2006), Remote Sensing Techniques to Assess Active Fire Characteristics and Post- Fire Effects. International Journal of Wildland Fire, Vol. 15, pp. 319-345.

Lillesand, T. M. Kiefer, R.W. (1999), Remote Sensing and Image Interpretation. New York, John Wiley, and Sons.

Lozano, F.J. Suárez-Seoane, S. Kelly, M. Luis, E. )2008(, A multi-scale approach for modeling fire occurrence probability using satellite data and classification trees, A case study in a mountainous Mediterranean region. Remote Sensing of Environment, 112: 708-719.

Lymberopoulos, N. Papadopoulos, C. Stefanakis, E. Pantalos, N. Lockwood, F. (1996), A GIS -based forest fire management information system. EARSel Journal–Advances in Remote Sensing, 4(1), 68-75.

Malczewski, J. (1999), GIS and Multicriteria Decision Analysis. John Wiley&Sons, pp 392.

Martínez, J. Vega-Garcia C. Chuvieco, E. (2009), Human-caused wildfire risk rating for prevention planning in Spain, Journal of Environmental Management, 90(2): 1241-1252.

Marozas, V. Racinskas J. Bartkevicius, E. )2007), Dynamics of ground vegetation after surface fires in hemi boreal Pinus sylvestris forests, Forest Ecology and Management, 250(1- 2): 47–55.

Marvi Mohajer, M. R. 2005. Silviculture, University of Tehran Press, 387p. (In Persian)

Merrill, D. F. Alexander, M.E. (1987), Glossary of forest fire management terms (4th ed.)National Research Council of Canada, Canadian Committee on Forest Fire Management, Publication NRCC No. 26516, Ottawa, Ontario, 225p.

Rajabi, M. Alesheikh, A. Chehregan, A. Gazmeh, H. (2013), An innovative method for forest fire risk zoning map using Fuzzy interference system and GIS. International journal of scientific and technology, 2, 57-64.

Rajabi, F. Shabanian, N. Pourhashemi, M. Fatehi, P. )2010(, Risk zone mapping of forest fire using GIS and AHP in a part of Paveh Forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 18(4), 569 586.

Oliveira, T. (2005), The Portuguese National Plan for Prevention and Protection of Forest against Fires: the First Step. International Forest Fire News, Lisbon, Portugal, 30 - 34.

Paz, SH. Carmel, Y. Jahshan, F. Shoshany, M. (2011(, Post-fire analysis of pre-fire mapping of fire risk: A recent case study from Mt. Carmel. Forest Ecology and Management. 262: 1184–1188.

Perera, A.H. Cui, W. (2010), Emulating natural disturbances as a forest management goal, Lessons from fire regime simulations. Forest Ecology and Management. No, 259, 1328-1337.

Preisler, H.K. Westerling, A.L.  (2004(, Statistical model for forecasting monthly large wildfire events in the western United States. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 46(7): 1020-1030.

Rajeev Kumar, J. Saumitra M. Kumaran D. R, Rajesh S. (2002), Forest Fire Risk Zone Mapping from Satellite Imagery and GIS, Int. J. of App. Earth Obs. & Geo-info., 4(2004), 1-10.

Saaty ,T. L,) 2000(, “Fundamentals of Decision Making and Priority Theory with the Analytic Hierarchy Process”, Pittsburg: RWS Publications.

Salamati, H. Mostafa Lou, H. Mastoori, A. Honardoust, F. )2011(, “Assessment and mapping forest fire risk using GIS in Golestan province forests”. Abstracts of 1st International Conference on Wildfire in Natural Resources Lands, Iran, 26-28 Oct. 10 p.

Salamati, H. Mostafalou, H.  Mastoori, A. Honardoost, F.)2011(, Evaluation and provision of forest fire risk map using GIS in Golestan forests”. Proceeding of the First International Conference on Fire in Natural Resources, Gorgan, Iran, 37-47. (In Persian)

Sarkargar Ardakani, A. Valdan Zouj, M. Mansoorian, A. )2009(, Spatial analysis of fire potential in Iran different region by using RS and GIS. Journal of Environmental Science, 35(52), 25-34.

Sowmya, S. V. Somashekar, R. K. )2010(, Application of remote sensing and geographical information system in mapping forest fire risk zone at Bhadra wildlife sanctuary, India. Journal of Environmental Biology. 31(6), 969-974.

Vadrevu, K.P. Eaturu, A., and Badarinath, A.V.S. )2009(, Fire risk evaluation using multi-criteria analysis, (a case study). Journal of Environmental Monitoring Assessment. 166, 223-239.

Taghizade Mehrjerdi, R. Zareiean Jahromi, M. Mahmoodi, Sh. Heidari, A. Sarmadi, F. (2008), The evaluation of spatial interpolation for determining the qualification of undergrounded water Variation (Case study, Rafsanjan plain), science and engineering of aquifer, 2(5), 64-72) In Persian).

Vasilakos, C., K. Kalabokidis, J. Hatzopoulos, G. Kallos, Matsinos, Y. (2007), Integrating new methods and tools in fire danger rating. International Journal of Wild Land Fire, 16(3), 306–316.

Xu, D. Dai, L.M.  Shao, G.F.  Tang, L. Wang, H.)2005(, Forest fire risk zone mapping from satellite images and GIS for Baihe Forestry Bureau, Jilin China. Journal of Forestry Research, 15(3), 169-174.

Zhang, Z.X.  Zhang, H.Y.  Zhou, D.W. (2009(, Using GIS spatial analysis and logistic regression to predict the probabilities of human-caused grassland fires. Journal of Arid Environments, 74, 386-393.