مقایسه عملکرد مدلهای اولیه و بهینهشده اتوماسیون سلولی در پیشبینی گسترش آتشسوزی جنگل
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
2 استاد، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
3 استادیار گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
10.22092/ijfpr.2020.351429.1945چکیده
مدل اتوماسیون سلولی بهعنوان یکی از پرکاربردترین مدلهای شبیهسازی گسترش آتش، نیازمند بهکارگیری پارامترهای مناسب و ضریبهای دقیق هستند. هدف اصلی پژوهش پیشرو، مقایسه مدلهای اولیه اتوماسیون سلولی و مدل بهینهشده با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورعسل بهمنظور پیشبینی نرخ گسترش آتش در یک جنگل دستکاشت در شمال شرقی استان گلستان است. با تهیه نقشه واقعیت زمینی نمونهای، قابلیت دادههای طیفی نوری و راداری ماهوارههای سنتینل 1 و 2 برای تهیه نقشه تیپ و تراکم پوشش گیاهی مورد نیاز در مدلسازی گسترش آتش بهعنوان هدف فرعی بررسی شد. پس از تصحیح تصاویر و استخراج شاخصهای گیاهی، نقشههای نوع و تراکم پوشش گیاهی با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی تهیه شد. نتایج ارزیابی صحت نشان داد که بهترین نتیجه با تلفیق دادههای نوری و راداری بهدست میآید (صحت کلی و ضریب کاپا بهترتیب 81/0 و 75/0). مدلسازی گسترش آتش با استفاده از مدلهای اولیه و نیز با ضریبهای بهینهشده در پژوهشهای پیشین انجام شد. بهمنظور بهبود نتایج و بررسی مقایسهای، ضریبهای مدل براساس شرایط منطقه با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورعسل بهینهسازی شد. سپس، مدلسازی تکرار شد و با آتشسوزی واقعی مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدلهای بهینهشده با الگوریتم کلونی زنبورعسل (بهینهشده Alexandridis و همکاران (2011) با صحت کلی، ضریب کاپا و ضریب سورنسن بهترتیب 92/0، 74/0 و 78/0 و بهینهشده Alexandridis و همکاران (2008) بهترتیب 93/0، 74/0 و 78/0) مطابقت بیشتری با آتشسوزی واقعی در مقایسه با مدلهای اولیه و بهینهشده پیشین داشتند.