بخشی از مقاله
مدلهای ساده به اطلاعات کمی نیاز دارند و حتی بدون استفاده از GIS هم قابل پیاده سازی هستند. از سوی دیگر مدلهای بسیار پیچیده که از خصوصیات فیزیکی آتش با جزئیات بالا استفاده می کنند به دلیل نبود اطلاعات کافی و بهنگام و سردرگمی مدل در میان جزئیات اضافی و کم تأثیر ، اغلب ناکارآمد هستند. لذا یافتن مدل بهینه که با بهره گیری از پارامترهای مؤثر، از سادگی قابل قبولی نیز برخوردار باشد، اهمیت بسزایی دارد.
ضرورت شبیه سازی آتشسوزی جنگل
آتشسوزی جنگل باعث نابودی جنگلها به عنوان بخش مهمی از محیط زیست بشر، آلودگی هوا و از بین رفتن ثروتها و امکانات بسیاری می شود و جان انسانهای ساکن در مجاورت جنگل را با مخاطرات جدی مواجه می -سازد. تنها در سال ۴۹۹۱ میلادی، ایالات متحده بیش از یک میلیارد دلار هزینه برای مقابله با آتشسوزی جنگلهای این کشور صرف نمود و در این سال ۳۳ نفر در مقابله با این پدیده ویرانگر جان خود را از دست دادند]۳.[
بنابراین مساعی بسیاری صرف پیش بینی و جلوگیری از وقوع آتشسوزیهای مهیب - Wildfire - می گردد. با این وجود وقوع این پدیده اجتناب ناپذیر است و شبیه سازی این پدیده سعی برآن دارد تا با تخمین نحوه گسترش آن، امکان اتخاذ تدابیری را برای جلوگیری از گسترش آتش و اطفاﺀ حریق و کم کردن خسارات ناشی از آن بیندیشد. مادامی که در استفاده از نتایج مدلها دقت کافی مبذول شود؛ مدلها می توانند در حفاظت از محیط زیست تأثیر بسزایی داشته باشند.]۲[
آتش، یک واکنش شیمیایی
آتش ، نتیجه عمل و وجود همزمان سه عامل است : ماده سوختنی ، اکسیژن و انرﮊی اوّلیّه برای برقراری واکنش بین ماده سوختنی و اکسیژن . در نبود هریک از این عوامل ، آتش وجود نخواهد داشت و وجود توامان این سه عامل ، وجود آتش را الزامی می کند . منظور از ماده سوختنی ، ماده ای است که در حضور انرﮊی اولیه ، به سرعت با اکسیژن ترکیب می شود . بنابراین ، فرآیند اکسیداسیون آهن ، سوختن و آتشسوزی محسوب نمی شود . البته درجه اشتعال مواد سوختنی مختلف ، متفاوت است ، ولی وقتی آتش به اندازه کافی گرما ایجاد کرد ، مواد سوختنی ، هرچه که باشند ؛ شعله ور می شوند .
آتشسوزی جنگلها
آتشسوزی جنگلها را بر حسب منشأ ایجاد می توان به سه دسته زیر تقسیم نمود]۴:[
۱- آتشسوزی طبیعی : در این زمینه علل مختلفی وجود دارد . یکی از این علل رعد و برق است که این عامل عمده ترین دلیل دلیل شروع آتشسوزیهای در نواحیی نظیر جنگلهای آمریکا به شمار می رود . در اینگونه مناطق ، سازمانهای ذیربط ، توجه زیادی به فصول رعد و برق و شدت آذرخشها نشان می دهند.
۲- آتشسوزی از قبل برنامه ریزی شده : - Prescribed Burning - این نوع آتشسوزیها در مناطق در معرض آتشسوزی شدید و به صورت عمدی و کاملاﹰ کنترل شده ، برای جلوگیری از وقوع آتشسوزی مهیب ، انجام می پذیرد .
۳- نوع دیگر ، آتشسوزیهایی است که انسان موجب ایجاد آن است و از نظر تعداد ، مهمترین عامل آتشسوزی در سطح جهان به شمار می رود . لازم به ذکر است که آتشسوزی جنگل یک فرایند طبیعی است و جزئی از چرخه نیتروﮊن به شمار می رود و جلوگیری از این نوع آتشسوزیها مداخله در فرایند طبیعت است. اما آتشسوزیهای مهیب که در اصطلاح Wildfire نامیده می شوند نوعی از سانحه و بحران به شمار می روند و منظور از بحث آتشسوزی جنگل، اساساﹰ این نوع آتشسوزی است و آتشسوزی از پیش برنامه ریزی شده هم راهکاری برای جلوگیری از آتشسوزی مهیب می باشد]۴.[
آتشسوزی جنگلها و سامانه های اطلاعات مکانی به طور کلی ، GIS دارای سه قسمت است]۵: [
۱- قسمت مکانی
۲- قسمت موضوعی یا توصیفی
۳- مجموعه ای از روابط مکانی که توپولژی را تشکیل می دهند این اجزا از GIS یک ابزار پردازش مکانی بسیار قدرتمند ساخته اند که در بسیاری از امور پیچیده قادر به فعالیت است. در حیطه آتشسوزی جنگلها، بعضی از کاربردهای عمده GIS را می توان تحت عناوین زیر بررسی کرد]۴: [
Í GIS در بررسی میزان خطر و احتمال آتشسوزی در نواحی مختلف
Í GIS در طرح ریزی آتشسوزیهای از قبل برنامه ریزی شده
Í GIS در جلوگیری از شروع و گسترش آتشسوزی
Í GIS در شبیه سازی آتشسوزی
Í GIS در رهگیری گسترش آتش و مدیریت پس از خاتمه آتشسوزی
Í GIS در مدیریت بحران آتشسوزی
در میان این کاربردها، شبیه سازی آتشسوزی جنگل مورد بحث ما است.
شبیه سازی
شبیه سازی را می توان اینگونه تعریف نمود : شبیه سازی یک پدیده ، عملیاتی است که سعی بر آن دارد که رفتار آن پدیده را در شرایط ایجاد شده توسط داده های مجازی ، بازسازی و بررسی کند . هدف از این کار ، مدیریت بهتر آن پدیده در موارد واقعی است ].۶[ هدف از بسیاری از مدلها، تعریف و یا پیش بینی این است که چه اتفاقی در یک مکان رخ خواهد داد ]۱.[
پارامترهای شبیه سازی آتشسوزی جنگل
پارامترهای متعددی در مقوله شبیه سازی آتشسوزی جنگل می توانند مورد بررسی قرار گیرند که مدلهای مختلف از بعضی از آنها استفاده می کنند. تعداد این عوامل بسیار زیاد است ولی استفاده از همه آنها لزوماﹰ باعث غنای مدل نمی گردد و گاه باعث دور شدن مدل از شرایط مطلوب نیز می گردد.
