ارزیابی نقش شاه‌راه آسیایی بر روی آتش‌سوزی‌های پارک ملی گلستان در محیط GIS

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جنگلداری، داشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندارن، ایران

2 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، گروه جنگلداری، نور مازندران.

3 استادیار بخش مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز

4 استادیار دانشکده مهندسی ژئودزی وژئوماتیک دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

چکیده

چکیده
سابقه و هدف
حضور جاده‌ها در وقوع و پیش‌گیری آتش‌سوزی‌های جنگلی نقش مهمی ایفا می‌کنند، این آتش‌سوزی‌ها باعث آسیب بر اکوسیستم خاک شده و به‌طور جدی عملکرد و خدمات اکوسیستم‌ها را به خطر می‌اندازند و پایداری زیست‌بوم جنگل را تهدید می‌کند. وقوع رو به رشد این رخداد ضرورت توسعه برنامه‌های مدیریتی مناسب برای مناطقی که مستعد آتش‌سوزی است را بالا برده است. لذا در مطالعه حاضر به بررسی نقش جاده ترانزیتی معروف به شاه‌راه آسیایی که از درون پارک ملی گلستان می‌گذرد و بر روی آتش‌سوزی‌های پارک تأثیر مستقیم و غیر مستقیم دارد؛ پرداخته شده است.
مواد و روش‌ها
بدین منظور ابتدا فاکتورهای انسانی تأثیرگذار (فاصله از جاده ترانزیتی، جاده‌های فرعی، روستاها، مناطق گردشکری، محل حضور شکارچیان و دامداران) بر روی آتش‌سوزی‌های منطقه مشخص و اطلاعات مربوط به آن جمع‌آوری گردید. سپس با توجه به نحوه‌ی تأثیرگذاری، لایه‌های مذکور فازی و وزن‌ فاکتورها نیز در دوحالت حضور و انتقال جاده ترانزیتی با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به‌دست آمد. پس از تعیین وزن و آماده-سازی فاکتورها با استفاده از روش میانگین وزنی مرتب‌شده در شش سناریو و دو حالت حضور و عدم حضور جاده ترانزیتی، مدل‌سازی خطر آتش‌سوزی انجام شد و با مقایسه با نقشه واقعیت آتش‌سوزی و استفاده از آماره مشخصه عامل نسبی، بهترین سناریو مشخص گردید و در نهایت با استفاده از ماژول Run macro برازش مکانی مناطق پرخطر صورت گرفت.
یافته ها
نتایج نقش جاده ترانزیتی را در وقوع آتش‌سوزی‌ در صورت حضور با وزن 29/0 و در صورت انتقال با وزن 08/0 نشان داد. سناریو سطح میانگین ریسک و عدم جبران با 87/0 ROC= به‌عنوان بهترین سناریو شناخته شد. هم-چنین نتایج نشان داد درصورت انتقال جاده مساحت مناطق دارای با پتانسیل خطر زیاد از 5647 هکتار به مساحت 2986 هکتار کاهش می‌باید که درواقع کاهش 47 درصدی مساحت آتش‌سوزی‌ها را نشان می‌دهد. جاده ترانزیتی در 46 درصد آتش‌سوزی‌های منطقه نقش مستقیم ایفا می‎کند.
نتیجه گیری
با توجه به وزن بالای نقش حضور جاده در آتش‌سوزی های پارک ملی گلستان می توان گفت از آن‌جا که در شمال و جنوب پارک ملی گلستان منطقه ترکمن صحرا و هم‌چنین بیابان‌ها و دشت‌های استان سمنان قرار گرفته است، باد‌های گرمی از این مناطق به سمت پارک ملی گلستان می‌وزد، لذا شرایط مساعد برای ایجاد حریق در پارک فراهم می‌آید که با تردد زیاد در جاده ترانزیتی احتمال حریق در پارک افزایش می‌باید. بنابراین با توجه به نقش شاهراه آسیایی در ایجاد تصادفات جاده‌ای حیات‌وحش و از بین رفتن تعداد بی‌شماری از آن‌ها و احتمال ایجاد آتش‏سوزی در منطقه، ضرورت انتقال این جاده به خارج از پارک بیش‌تر احساس می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Asian Highway Role on Fire Golestan National Park in GIS Environment

نویسندگان [English]

  • Hassan Faramarzi 1
  • Seyd mohsen Hosseini 2
  • Hamidreza Pourghasemi 3
  • Mehdi Farnaghi 4
1 forestry, natural resources department
2 Department of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Mazandaran
3 Assistant professor, Department of Natural Resources and Environment, Faculty of Agriculture, Shiraz University, Shiraz.
4 Assistant professor Faculty of Geodesy & Geomatics Engineering, K. N. Toosi University, Tehran.
چکیده [English]

Background and objectives
The presence of roads plays an important role in the occurrence and prevention of forest fires, which causes damage to the ecosystem of the soil and seriously endanger the ecosystem's performance and service, and threat the stability of forest eco-environment. The rising incidence of this event has increased the need to develop appropriate management plans for areas that are susceptible to fire. Therefore, the present study investigates the role of the transit road known as the Asian Shahrah, which passes through the Golestan National Park and has direct and indirect effects on the park fires.
Materials and methods
In this study, first the human factors (distance of transit road, side roads, villages, tourist areas and the presence hunters and farmers) affecting the fire in this area were determined. After that, according to the way of influencing, these layers were fuzzy and weight factors were obtained in two cases of transit road and transit road transport using the Analytic Hierarchy Process. After determining the weight and prepare invoices using the weighted average method arranged in six scenarios and modeling was performed both with and without transit road and best-case scenario was found with comparison with the real situations fire map and use of the Relative Operating Characteristic statistics. Finally, zoning with regard to the risk of using Run macro modules, and where the zones were fitted.
Results
Results showed the role of transit roads in the presence of 0/296 weight and transfer road with 0/077 weight. The Scenario with the average level of risk and decompensation was recognized as the best scenario with ROC = 0/87. The results also showed that if transported, the high risk areas would from 5647 ha would reduce to 2986 ha which is in fact 47% reduction of the whole high potential risk area. Road transit plays a direct role in 46 percent of fires in the area.
Conclusion
Considering the high weight of the road presence role in the fires of Golestan National Park, it can be said that Because of the presence of Turkmen Sahra region, and also deserts and plains of Semnan province in the north and south of Golestan National Park, warm winds from these areas blowing to the Golestan National Park, so there are favorable conditions for fire occurrence in the park, which will increase the chance of fire in the park by high traffic on the transit road. Therefore, with due attention to role of the Asian highway in wildlife road accidents and the loss of countless numbers of them and probability of fire occurrence in the region, the need to transfer this road to the outside of the park is felt more and more.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Road impact
  • Golestan National Park
  • Risk fire
  • Ordered wight average

مراجع

1. AliMohammadi, Sh. 2006. Urban parks locate use GIS, Case study: first area in Isfeahn. M.A. Thiess, College of Natural Resources, Technology University Isfahan. (In Persian)
2. Arima, E.Y., Walker, R.T., Sales, M., Souza, Jr, C., and Perz, S.G. 2008. The
9317 )
fragmentation of space in the Amazon basin: emergent road networks. Photogramm. Eng. Rem. Sens., 74, 699–709.
3.Azizi, G., and Yusefi, Y. 2005. Dynamic analysis and forest fires in the Mazandaran and Gilan provinces, Geographical Research journal, 92 (749): 15407-15434. (In Persian)
4. Bakirci, M. 2010. Negative Impacts of Forest Fires on Ecological Balance and Environmental, Journal for Geography, 5(1): 15-32.
5. Baraloto, C., Alverga, P., Quispe, S.B., Barnes, G., Chura, N.B., da Silva, I.B., and Linares, H.D. 2015. Effects of road infrastructure on forest value across a tri-national Amazonian frontier. Biological Conservation, 191: 674-681.
6. Barber, C., Cochrane, M., Souza Jr, C., Laurance, W. 2014. Roads, deforestation, and the mitigating effect of protected areas in the Amazon, Biological Conservation, 177: 203–209.
7. Chu, T., Guo, X., and Tekeda, K. 2016. Remote sensing approach to detect post-fire vegetation regrowth in Siberian boreal larch forest, Ecological Indicators, 62: 32-46.
8. Ciolan, E., Cicort-Lucaciu, A.Ş., Sas-Kovács, I., Ferenţi, S., and Covaciu-Marcov, S.D. 2017. Wooded area, forest road-killed animals: Intensity and seasonal differences of road mortality on a small, newly upgraded road in western Romania. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 55: 12-20.
9. Cochrane, M.A. 2003. Fire science for rainforests, Nature 421: 913–919.
10. Coffin, A.W. 2007. From roadkill to road ecology: a review of the ecological effects of roads. Journal of transport Geography, 15(5): 396-406.
11. Demir, M., Küçükosmanolu, A., Hasdemir, M., Acar, H.H. 2009. Assessment of Forest Roads and Firebreaks in Turkey. African Journal of Biotechnology, 8 (18): 4553-4561.
12. Eastman, J.R. 2006. Idrisi Andes-Tutorial, Clark Labs., Clark University, Worcester, MA.
13. Eastman, J.R. 1988. Idrisi. A Geographic Analysis System for research applications", The Operational Geographer. 15: 17-21.
14. Eker, M., and Çoban, H.O. 2010. Impact of Road Network on the Structure of a multifunctional Forest Landscape Unit in Southern Turkey. Journal of Environmental Biology, 31: 157-168.
15. Eshaghi, M.A., Shataee Jouibary, Sh. 2016. Preparation map of Forest Fire Risk Using SVM, RF and MLP Algorithms (Case Study: Golestan National Park, Northeastern Iran), Journal of Wood and Forest Science and Technology, 23(4): 133-154 (In Persian)
16. Eskandari, S., Oladi Ghadikolaei, J., Jalilvand, H., Saradjian, M.R. 2013. Fire risk modeling and prediction in district three of Neka-Zalemroud forest, using Geographical Information System, Ranglands and Forests Plant Breeding and Gentic Research Jornal, 21(2): 203-217. (In Persian)
17. Faramarzi, H., Hosseini, S.M., Ghajar, E., GholamAlifard, M. 2014. A model of a fire hazard in Golestan National Park, crisis management journal, 5: 79-87 (In Persian)
18. Forman, R., Sperling, D., Bissonette, J., Clevenger, P., Cutshall, C., Dale, V., Fahrig, L., France, R., Goldman, C., Heanue, K., Jones, J., Frederick, J., Swanson, F., Turrentine, T. 2003. Road Ecology: Science and Solutions. Island Press, Washintron: 481.
19. Ghaffari, S.R., Shafaghi, S., Salehi, N., 2010. Urban Land Use Compatibility assessment using fuzzy multi-criteria decision-making model, Urban Studies and Research Journal, first year, (4): 59-76 (In Persian)
20. Gil Pontius R., and 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.
21. Guo, F., Su, Z., Wang, G., Sun, L., Tigabu, M., Yang, X., and Hu, H. 2017. Understanding fire drivers and relative
impacts in different Chinese forest ecosystems. Science of the Total Environment, 605: 411-425.
22.Jaiswal, R.K., Mukherjee, S., Raju, K.D., and 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.
23. Keeley, J.E., and Fotheringham, C.J. 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 (pp. 218-262). Springer, New York, NY.
24. Mostafa, M., Shataee Jouibary, S., Lotfalian, M., and Sadoddin, A. (2017). Watershed road network analysis with an emphasis on fire fighting management. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 25(4): 342-353.
25. Narayanaraj, G., and Wimberly, M. 2013. Influences of forest roads and their edge effects on the spatial pattern of burn severity, Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 23: 62-70.
26. Rahbar, D. 2000. Environmental Impact of the Tourism Industry, Management Development (19): 4p. (In Persian)
27. Rossiter, D.G., and Loza, A. 2010. Analyzing land cover change with logistic regression in R., Technical Report ITC, Enschede, 71p.
28. Rundel, P.W., and King, J.A. 2001. Ecosystem processes and dynamics in the urban/wildland interface of Southern California. Journal of Mediterranean Ecology, 2: 209-220.
29. Salazar, L.A., and Gonzalez-Caban, A. 1987. Spatial relationships of a wildfire, fuelbreaks, and recently burned areas. Western Journal of Applied Forestry 2(2): 55-58.
30. Syphard, A.D., Radeloff, V.C., Keuler, N.S., Taylor, R.S., Hawbaker, T.J., Stewart, S.I., and Clayton, M.K. 2008. Predicting spatial patterns of fire on a southern California landscape. International Journal of Wildland Fire, 17(5): 602-613.
31. Veeraswamy, A., Galea, E.R., Filippidis, L., Lawrence, P.J., Haasanen, S., Gazzard, R.J., and Smith, T.E. 2018. The simulation of urban-scale evacuation scenarios with application to the Swinley forest fire. Safety Science, 102: 178-193.
32.Whittier, T., and Gray, A. 2016. Tree mortality based fire severity classification for forest inventories: A Pacific Northwest national forests example, Forest Ecology and Management, 359: 199-209.
33. Zaitsev, A., Gongalsky, K., Malmström, A., Persson, T., and Bengtsson, J. 2016. Why are forest fires generally neglected in soil fauna research? A mini-review, Applied Soil Ecology, 98: 261-271.
34. Zebardast, L., Yavri, A.H., Salehi, A., Makhdum, M. 2011. Use network Effective metric in forest cover disruption analysis in road around of Golestan National Park, Ecology journal, thirty-seventh year, 58: 15-20 (In Persian)

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار