نماذج لتوقع انتشار حرائق الأعشاب في المناطق السهبية

تقدم المقالة مراجعة تحليلية للنماذج الرياضية الحديثة المستخدمة في توقع انتشار حرائق الأعشاب في المناطق السهبية، حيث تتميز هذه الحرائق بديناميكيات عالية وقوة تدميرية بسبب خصوصيات الغطاء النباتي للأراضي المفتوحة. يتم دراسة الفئات الرئيسية للنماذج: النماذج شبه التجريبية، المستندة إلى مزيج من المبادئ الفيزيائية والبيانات التجريبية؛ ونماذج المحاكاة التي تنفذ محاكاة مكانية-زمانية لجبهة النار؛ وكذلك الأساليب المعتمدة على التعلم الآلي، بما في ذلك خوارزميات الانحدار والشبكات العصبية التلافيفية لتحليل كميات كبيرة من البيانات (معلمات الطقس، صور الأقمار الصناعية، الأحداث التاريخية). يتم تحليل الأسس المنهجية والمزايا والقيود ومجالات تطبيق النماذج، مع الأخذ في الاعتبار خصائص حرائق السهوب (الأعشاب) — معدل انتشار مرتفع، اعتماد قوي على الرياح، درجة جفاف الأعشاب وتضاريس الأراضي المفتوحة (الانحدار، تعرض المنحدرات). ويتم الاهتمام بشكل خاص بدمج نماذج التضاريس الرقمية العالمية SRTM لحساب بدقة انحدار المنحدر والتعرض، مما يصحح معدل انتشار الحرائق في النماذج، وكذلك البيانات القادمة من أنظمة الطائرات بدون طيار لتقييم سريع لمؤشرات الغطاء النباتي (NDVI، الكتلة الحيوية، رطوبة الوقود) بدقة عالية، مما يحسن دقة خرائط الوقود والتنبؤ. تم الكشف عن اتجاهات زيادة النشاط البيولوجي في المناطق السهبية في روسيا تحت تأثير التغيرات المناخية. تم وصف آفاق الاستخدام المدمج للنماذج من أجل التنبؤ التشغيلي وإدارة الإطفاء في ظل ظروف وزارة الطوارئ الروسية، بما في ذلك الأساليب الهجينة مع دمج SRTM وUAS لتقليل المخاطر.