Klasifikace rizika vzniku lesního požáru pomocí GIS

Petr Douda, Martin Klimánek

Lesní požáry představují nejen značné ekonomické ztráty, ale mají i ekologické dopady. Analýzou potenciálního rizika vzniku požáru je možné predikovat, nebo alespoň vymezit oblasti s vysokým rizikem jejich výskytu. Na tyto oblasti je potom možné efektivně aplikovat preventivní opatření, účinně na ně soustředit pozornost požární pohotovosti a předcházet tak škodám.

Analýza rizika vzniku lesního požáru
Pro analýzu potenciálního rizika vzniku lesního požáru je vyvíjen nástroj klasifikace vzniku lesního požáru (KVLP), který pomáhá uživateli zjistit, zda jsou lesní porosty ke vzniku požáru náchylné. Tato analýza představuje komplexní problém, který vyžaduje velké množství datových vstupů, a operace s nimi se vhodně realizují pomocí nástrojů GIS.
Nástroj KVLP byl vytvořen pro ESRI ArcGIS a disponuje grafickým uživatelským rozhraním, které usnadňuje vkládání vstupních datových vrstev a dalších parametrů potřebných pro klasifikaci. Součástí nástroje je také konfigurační soubor a klasifikační strom. Konfigurační soubor dává uživateli možnost nastavit některé parametry ovlivňující klasifikaci v textovém editoru. Klasifikační strom je trénovaný a testovaný na datech experimentálního území, přibližně z oblasti Jihomorav-ského kraje.
Při řešení problému nebezpečí vzniku lesního požáru bylo sestaveno několik klasifikačních stromů, pro jejichž odvození byly použity různé proměnné prediktory. Optimální strom se vybírá na základě maximalizace správnosti klasifikace a minimalizace jejích nákladů z posloupnosti stromů vygenerovaných pro danou skupinu prediktorů. Výběr vhodného stromu mezi optimálními byl potom založen na následujících kritériích: počet terminálních uzlů, celkový úspěch klasifikace, procento správně klasifikovaných případů s pravdě-podobností vyšší než 80 % a procento chybně klasifikovaných případů s pravděpodobností vyšší než 80 %.

Klasifikace vzniku lesního požáru
Nástroj KVLP používá při klasifikaci vzniku lesního požáru klasifikační strom, pro jehož odvození byly brány v úvahu (viz obrázek): klimatické podmínky v místě vzniku požáru a v období předcházejícímu vzniku požáru (teplota a srážky), dále porostní charakteristiky (zakmenění, věk a zastoupení modelových dřevin – smrku, borovice, buku a dubu), lesnická typologie (ekologická řada a lesní vegetační stupeň) a rozptyl lidí v krajině reprezentovaný infrastrukturou (cestní sítí a sídly).
Výsledky klasifikace jsou prezentovány ve vektorové podobě, kde je pro každou porostní skupinu uvedeno, zda je či není požárem ohrožena. Rastrová reprezentace pak slouží k detailnější lokalizaci místa ohrožení, protože k ohrožení porostů může vzhledem k variabilitě podmínek docházet jen na částech porostních skupin.
Klasifikace je z velké části založena datech LHP, která mají svůj standard a jsou celoplošně dostupná. To s sebou bohužel nese i několik problémů, které mohou ovlivňovat přesnost výsledků. Především se jedná o lokalizaci požárů na úrovni porostních skupin, která je nedostatečná, a to z důvodu, že požárem mohla být zasažena pouze část porostní skupiny. V takovém případě nemusejí zasažené části porostní skupiny odpovídat data z LHP. Dalším problémem je časový rozdíl mezi vznikem požáru a vypracováním LHP. Tento problém se týká především mýtních porostů, kde mohla být část porostu již vytěžena a požár tedy mohl vzniknout na holině s těžebními zbytky. Přesnější lokalizace požáru, například pomocí technologie GPS, by umožnila také přesnější vyhodnocování vzhledem k infra-strukturním složkám. Zejména v případě hodnocení vzdálenosti požářiště od lesních cest, které často tvoří hranice porostních skupin, by bylo vhodné znát přesněji jeho polohu.

Návod na použití nástroje, jeho zdrojové kódy a vzorová data jsou zveřejněna na http://ugt.mendelu.cz/lespo.

Autoři: Ing. Petr Douda
Ing. Martin Klimánek, Ph.D.
Ústav geoinformačních technologií
MENDELU v Brně
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.