پهنه بندی مخاطره آتش سوزی پارک ملی گلستان با استفاده از رگرسیون لجستیک

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 3، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 10، مرداد 1393، صفحه 73-90   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v3i2.26733

نویسندگان

حسن فرامرزی؛ سید محسن حسینی؛ مهدی غلامعلی فرد^*

دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در پی تغییر اقلیم و گرم شدن زمین، میزان آتش‌سوزی در سطح جنگل‌ها و مراتع در حال افزایش است؛ بنابراین شناسایی مناطق در معرض خطر جهت پیشگیری و اتخاذ تدابیر لازم، امری ضروری است. این مطالعه با هدف شناسایی نقاط بحرانی و حساس به حریق در پارک ملی گلستان با استفاده از روش رگرسیون لجستیک با در نظر گرفتن پارامترهای مؤثر بر روی آتش‌سوزی شامل شیب، جهت، ارتفاع، کاربری، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده، فاصله از جاده و روستا، حضور گردشگر، شکارچی و دامدار، دما و رطوبت انجام شد. نقشه واقعیت آتش نیز از آتش‌سوزی‌های اتفاق افتاده در 30 سال اخیر تهیه گردید. برای بررسی صحت مدل‌سازی، ارزیابی و حساسیت‌سنجی متغیرها از روش ROC و Pseudo-R2 استفاده شد و میزان آن‌ها برای داده‌ها با سری کامل به ترتیب برابر 9267/0 و 3133/0 برآورد گردید. بر اساس حساسیت‌سنجی مدل به حذف متغیرهای مستقل، تنها پارامتر کاربری به‌عنوان متغیر بی‌معنا مشخص گردید و متغیرهای حضور دامدار، دما و رطوبت دارای اهمیت بیشتری بودند. نقشه خطر به‌دست‌آمده با آتش‌سوزی 3000 هکتاری منطقه شارلق در شهریور ماه سال 1392 انطباق داشت. باوجود صحت بالای نقشه مخاطره آتش به‌دست‌آمده، می‌تواند برای پیشگیری آتش قبل از وقوع و مدیریت این بحران مورداستفاده قرارگیرد.

کلیدواژه‌ها

خطر آتش‌سوزی؛ رگرسیون لجستیک؛ مدل‌سازی؛ مدیریت بحران؛ پارک ملی گلستان

مراجع

اترک چالی، عبدالناصر. 1379. بررسی اثرات آتش سوزی بر روی تغییرات پوشش گیاهی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه مازندران، 85 ص.

اکبری، داوود.، امینی، جلال.، سعادت سرشت، محمد.، 1386. ارائه‌ی مدلی ساده و سریع برای تهیه‌ی نقشه‌ی ریسک آتش‏سوزی در نواحی جنگلی، مجموعه‌ی مقالات دومین همایش مقابله با سوانح طبیعی، دانشگاه تهران، تهران:1151- 1157.

بخشنده سوادرودباری، مریم، مروی مهاجر، محمدرضا،. 1390. بررسی تغییرات پوشش علفی جنگل بعد از آتش‏سوزی، مجموعه مقالات نخستین همایش بین المللی در عرصه های منابع طبیعی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 4 و 5 آبان 1390: 272 ص.

حسن زاده کیابی، بهرام.، زهزاد، بهرام.، فرهنگ دره شوری، بیژن.، مجنونیان، هنریک.، گشتاسب میگو ئی، حمید.،1372. پارک ملی گلستان.، انتشارات سازمان محیط زیست، چاپ اول: 203 صفحه.

حسینعلی، فرهاد.، رجبی، محمد علی.، 1384. شبیه سازی آتش سوزی جنگل با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی، همایش ژئومانیک 84، 18 اردبیهشت 84: 11 ص.

جزیره ای، محمد حسین،. 1390. نگهداشت جنگل، انتشار دانشگاه تهران:231 ص.

رهبر، داود،. 1379. اثرات زیست محیطی صنعت گردشگری، توسعه مدیریت شماره 19: 4 ص.

شکری، مریم،. صفائیان، نصرت، الله،. اترک چالی، عبدالناصر ،. 1381. بررسی پیامد آتش بر پوشش گیاهی تختی ییلاق پارک ملی گلستان، مجله منابع طبیعی ایران، جلد 55 شماره 2: 281-273.

عزیزی، قاسم.، یوسفی، یدالله.،1384. گرمباد (بادفون) و آتش‏سوزی جنگل در استان‌های مازندران و گیلان، فصلنامه‌ی تحقیقات جغرافیایی 92(749): 15434- 15407.

محمدی، فریده.، شعبانیان، نقی.، پور هاشمی، مهدی.، فاتحی، پرویز.، 1388. تهیه‌ی نقشه‌ی خطر آتش‏سوزی با استفاده از GIS و AHP در بخشی از جنگل‌های پاوه، فصلنامه‌ی علمی ـ پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران 18 (4):569-586.

مجنونیان هنریک،. زهزاد، بهرام،. کیابی، بهرام،. فرهنگ دره شوری، بهزاد،. گشتاسب میگوئی، حمید،. 1378. شناسنامه پارک ملی گلستان ذخیره گاه زیست کره، انتشارات سازمان محیط زیست، 129 ص.

Akbari, D., Amini J,. SadatSeresht, M., 2007. Providing a simple model and quick for fire risk mapping in forested areas, Proceedings of the Second Conference on Natural Disaster Confronting, Tehran University, Tehran, 1151-1157.

Aldrich, J., and Forrest, D., 1984. Linear Probability, Logit and Probit Models. Series: Quantitative Applications in the Social Sciences 45. London: Sage.

Alexandridis, A., Vakalis, D., Siettos, C.I. and Bafas, G. V., 2008. A cellular automata model for forest fire spread prediction: The case of the wildfire that swept through Spetses Island in 1990. Applied Mathematics and Computation 204,191–201.

Amatulli Perez-Cabello, D., 2007. Mapping lightning/human-caused wildfires occurrence under ignition point location uncertainty. Ecological Modelling 200, 321–333.

AtrakChaly, A., 2000. Investigate the effects of fire on vegetation change. MA thesis, University of Mazandaran, 85 pp.

Azizi, Gh., Yusefi, Y., 2005. Sirocco (wind-Von) and forest fires in the Mazandaran and Gilan province, Journal of Geographical Research 92 (749): 15407-15434.

BakhshandeSavadRudbari, M,. MarviMohajer, MR., 2011. Changes in herbaceous cover after forest fires, Proceedings of the First International Conference on the areas of natural resources at the University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, 26-27 October, 2011: 272 p.

Bakirci, M,. 2010. Negative Impacts of Forest Fires on Ecological Balance and Environmental. Revija za geografijo - Journal for Geography, 5-1:15-32.

Balzter, H., Gerard, F., George, Ch., Rowland, C., Jupp, T., McCallum, I., Shivdenko, A., Nilsson, S., Sukhinin, A., Ounchin, A., Schmullius, Ch., 2005. Impact of the Arctic Oscillation pattern on interannual forest fire variability in Central Siberia, Geophysica Research Letters, vol. 32:4p.

Brooks, M.L., Matchett, J.R., 2006. Spatial and temporal patterns of wildfires in the Mojave Desert, 1980–2004. Journal of Arid Environments 67, 148–164.

Cantarello, E., Newton A., Hill R., Tejedor –Garavito, N.,Williams-linera, G., Lopez-Barrera, F,. H.manson R., J.Golicher, D., 2011. Simulating the potential for ecological restoration of dryland forests in Mexico under different disturbance regimes, Ecological Modelling 222, 1112–1128.

Chuvieco, E., Cocero D., Riano, D., Martin, P., Martinez-Vega, J., Riva, j., Perez, F., 2004. Combining NDVI and surface temperature for the estimation of live, fuel moisture content in forest fire danger rating, Remote Sensing of Environment 92:322–331.

Clark, W.A., Hosking, P.L., 1986. Statistical Methods for Geographers, John Wiley and Sons, New York, 528pp.

Dong, X.U., Li-min, D., Guo-fan, Sh., Lei, T., Hui, W., 2005. Forest fire risk zone mapping from satellite images and GIS for Baihe Forestry Bureau, Jilin, China. Journal of Forestry Research 16(3), 169-174.

Erten, E., Kurgun, V. ve Musaoglu, N., 2004. Forest Fire Risk Zone Mapping from Satellite Imagery and GIS: A Case Study, XX.th Congress of the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), July, Istanbul, Turkey,Proceedings,12-25.

FAO. 1995. International forest fire news. No 16.

Franklin, J., McCullough, P., Gray, C., 2000. Terrain variables used for predictive mapping of vegetation communities in Southern California. In ‘Terrain Analysis: Principles and Applications: pp. 331–353.

Fu, Z.Q., Wang, Y., Wang, C., 2001. Research on the spring fire-risk forecasting model in dry grasslands in Inner Mongolia. Quarterly Journal of Applied Meteorology 12, 202–209.

Gil Pontius, R., Schneider, L., 2001. Land-cover change model validation by an ROC method for the Ipswich watershed, Massachusetts, USA, Agriculture, Ecosystems and Environment 85:239–248.

HassanZadehKiyabi, B., Zahzad, B., FarhangDareShuri, B., Majnuniyan, H., GashtasbMigui, H., 1993. Golestan National Park, environmental organizations Publications, First Edition, 203p.

HosseinALi, F., Rajabi, M., 2005. Forest fire simulation using GIS, Geomatic Conference 84, 8 may 2005: 11 p.

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

Jazirei, MH., 2011. Forest Conservation, Tehran University Press: 231 p.

Jobson, J.D,. 1992. Applied multivariate data analysis, Volumn II: Categorical and multivariate methods. New York: Springer-Verlag.

Keeley, JE., Fotheringham, CJ., 2003. Impact of past, present, and future fire regimes on North American Mediterranean shrublands. In ‘Fire and Climatic Change in Temperate Ecosystems of the Western Americas, Springer-Verlag: NewYork: pp. 218–262.

Lee, S., Pradhan, B,. 2006. Probabilistic landslide hazards and risk mapping on Penang Island, Malaysia. Journal of Earth System Science 115 (6), 661-672.

Lozano, F. J., Suarez-seoane, S., Luis, E. D., 2007. Assessment of several spectral indices derived from multi-temporal Landsat data for fire occurrence probability modelling. Remote Sensing of Environment 107, 533 - 544.

Majnuniyan, H., Zahzad, B., Kiyabi, B., Farhangdareshuri, B., GashtasbMiguiei, H., 1999. Certificate National Park Biosphere Reserve, Environment Publications, 129 p.

Marozas, v., Racinskas, J,. Bartkevicius, E,. 2007. Dynamics of ground vegetation after surface fires in hemiboreal Pinus sylvestris forests, Forest Ecology and Management, Volume 250, Issues 1–2, 15 October 2007: 47-55.

Mohamadi, FM., Shabaniyan, N., Purhashemi, M., Fatehi, P., 2009. Risk fire Mapping using GIS and AHP in part of the Pave forest Journal of Forest and Poplar Iran 18 (4),569-586.

Nieto, H., Aguado, I., Garcia, M., & Chuvieco, E., 2012. Lightning-caused fires in Central Spain: Development of a probability model of occurrence for two Spanish regions, Agricultural and Forest Meteorology 162-163, 35-43.

Pewb, K.L., Larsen, C.P.S., 2001. GIS analysis of spatial and temporal patterns of human-caused wildfires in the temperate rain forest of Vancouver Island, Canada. Forest Ecology and Management 140, 1–18.

Rhbar, D., 2000. Environmental impacts tourism industry, management development 19: 4 p.

Rossiter, D.G., Loza, A., 2010. Analyzing land cover change with logistic regression in R, Technical Report ITC, Enschede, 71 pp.

Rundel PW, King JA,. 2001. Ecosystem processes and dynamics in the urban/ wildland interface of Southern California. Journal of Mediterranean Ecology 2, 209–219.

Shokri, M., Safaeian, N., Atrak Chaly, AA., 2002. Evaluate the impact of fire on vegetation countryside in the Takhti yelaghe Golestan National Park, Iranian Journal of Natural Resources 55(2), 273-281.

Silvia Merino-de-Miguela Huescab, M., Gonzalez-Alonsob, F., 2010. Modis reflectance and active fire data for burn mapping and assessment at regional level. Ecological Modelling 221, 67-74.

Stephens, S., Finney, M,. 2002. Prescribed fire mortality of Sierra Nevada mixed conifer tree species: effects of crown damage and forest floor combustion, Forest Ecology and Management 162, 261–271.

Stephens, SL., 2005. Forest fire causes and extent on United States Forest Service lands. International Journal of Wildland Fire 14, 213–222.

Swets, J. A. 1988. Measuring the accuracy of diagnostic systems. Science, 240, 1285–1293.

Syphard, A.D., Radeloff, V.C., Keuler ,N.S., Taylor R.S., Hawbaker, T.J., Stewart S.I., Clayton, M.K., 2008. Predicting spatial patterns of fire on a southern California landscape. International Journal of Wildland Fire 17 (5), 602–613.

Tanskanen, H., Venäläinen, A., Puttonen, P., Granström A., 2005. Impact of stand structure on surface fire ignition potential in Picea abies and Pinus sylvestris forests in southern Finland. Canadian Journal of Forest Research 35, 410–420.

Thenkabail, P. S., Gamage, M. S. D. N., Smakhtin, V. U., 2004. The use of remote sensing data for drought assessment and monitoring in Southwest Asia, Research Report 85, International water management Institute.35p.

USDA, USDI., 2001. Urban–wildand interface communities within vicinity of Federal lands that are at high risk from wildfire. Federal Register 66, 751–777.

Vakalis, D., Sarimveis, H., Kiranoudis, C., Alexandridis, A., Bafas, G., 2007. AGIS based operational system for wildland fire crisis management, mathematical modeling and simulation Applied Mathematical Modeling 28(4),389 – 410.

Whelan Robert, J., 1995. The ecology of fire. Cambridge University Press, New York, NY, 346 pp.

Zhang, Z. X., Zhang, H. Y., & Zhou, D. W,. 2010. Using GIS spatial analysis and logistic regression to predict the probabilities of human-caused grassland fires. Journal of Arid Environments 74(3), 386-393.