تعیین معیارهای موثر بر وقوع آتش‌سوزی جنگل‌ با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: استان گلستان)

Abstract

در پیشگیری از آتش‌سوزی‌ها و کاهش اثرات آنها، مدیریت آتش‌سوزی جنگل نقش بسیار بزرگی دارد. این تحقیق با هدف تعیین معیارهای موثر بر وقوع آتش سوزی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و شبکه عصبی مصنوعی در عرصه‌های منابع طبیعی چهار شهرستان از استان گلستان انجام شد. جهت تعیین میزان تاثیر هر پارامتر در رخداد آتش‌سوزی تعداد 37 نمونه از مناطق آتش‌سوزی و 37 نمونه از سایر مناطق به‌صورت تصادفی انتخاب شد تا در تجزیه و تحلیل‌های روش MLP استفاده شوند. برای تهیه شبکه بین معیارهای استفاده شده و وقوع آتش سوزی از شبکه‌ای با تابع هیپربولیک استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان بارندگی و فاصله از جاده بیشترین نقش را در وقوع آتش‌سوزی ایفا می‌کنند. در مرحله آموزش نتایج اعتبار سنجی نشان داد بهترین شبکه در اجرای 4 و تکرار 450 بهترین شبکه با میزان میانگین مربعات خطای نهایی برابر 0038/0 بدست آمد. همچنین حدود 95 درصد داده‌های آتش‌سوزی‌های بوقوع پیوسته و 84 درصد از داده‌های غیرآتش سوزی به درستی طبقه‌بندی شدند. در نهایت براساس وزن‌های بدست آمده برای هر معیار و با استفاده از نقشه‌های معیارهای مورد استفاده، نقشه پتانسل خطر وقوع آتش سوزی برای منطقه مورد مطالعه بدست آمد. نتایج نشان داد که الگوریتم پرسپترون چندلایه و تابع هاپربولیک در ایجاد ارتباط بین داده‌های مورد استفاده و وقوع آتش‌سوزی کارا بوده و شبکه، مدلی با 2 لایه مخفی و 12 نرون بهترین صحت را نشان داد و همچنین میزان ضریب همبستگی 80/0 بود.

Keywords

• کلمات کلیدی: استان گلستان
• پتانسیل آتش‌سوزی
• شبکه عصبی مصنوعی
• سیستم اطلاعات جغرافیایی