🔥 Fire-EWS — Orman Yangını Erken Uyarı Sistemi
Meteorolojik veri tabanlı, çoklu indeks destekli orman yangını erken uyarı sistemi. 5 farklı bilimsel yöntemle yangın tehlike seviyesi hesaplar.
Proje Hakkında
Bu sistem, Sayın Prof. Dr. Levent ŞAYLAN danışmanlığında İklim Bilimi ve Meteoroloji Mühendisliği Tasarım Projesi kapsamında geliştirilmiştir. Projenin çıkış noktası, Muğla kızılçam ormanına konumlandırılmış 30 m gözlem kulesi ve 8 sensörlü gerçek zamanlı izleme altyapısının tasarımıdır.
Fiziksel sistem tasarımına paralel olarak 5 farklı yangın tehlike indeksi (FWI, Angström, Nesterov, KBDI, Carrega I87) hesaplama motoru geliştirildi. Proje ilerledikçe MGM açık veri platformu ve Open-Meteo API entegre edilerek hem saha doğrulaması hem de ülke genelinde risk hesaplama imkânı eklendi.
Geliştirici Ekip
Ahmet Emre EKMEKCİ · Ahsen REYHAN · Doğukan TOPAL · Sedanur BAYAZTAŞ · Zeynep Selma OTLUOĞLU
Kullanılan İndeksler
- FWIOrman Yangını Hava İndeksi (FWI) — hava koşullarından yangın tehlike seviyesi hesaplayan kapsamlı Kanada sistemi (FFMC, DMC, DC, ISI, BUI, FWI) — Van Wagner (1987)
- ANGAngström Yangın İndeksi — günlük sıcaklık ve nemden anlık yangın riskini tahmin eden basit skala — Angström (1942)
- NESNesterov Tutuşma İndeksi — günden güne biriken tutuşma riskini takip eden kümülatif indeks — Nesterov (1949)
- KBDIKeetch-Byram Kuraklık İndeksi (KBDI) — toprak ve derin organik tabakanın kuruma düzeyini ölçen indeks — Keetch & Byram (1968)
- CARCarrega I87 — Akdeniz iklimine özgü, toprak nemi entegreli yangın tehlike indeksi — Carrega (1988)
Özellikler
- Haritaİnteraktif uydu haritasıyla konum seçimi
- Riskİlçe bazlı choropleth · sparkline grafikler · tıklanabilir panel
- 5 İndeksFWI, Angström, Nesterov, KBDI, Carrega — eş zamanlı hesaplama
- Oto VeriMGM gerçek zamanlı istasyon verisi + Open-Meteo 7 günlük tahmin
- PDFHesaplama sonuçlarını rapor olarak indir
- TR/ENTürkçe ve İngilizce dil desteği
Veri Kaynağı
MGM gerçek zamanlı istasyon ağı · Open-Meteo yeniden analiz + tahmin — öğlen 12:00 LST anlık değerler
Sıcaklık
12:00 LST anlık · °C
Bağıl Nem
12:00 LST anlık · %
Rüzgar
12:00 LST anlık · km/h
Yağış
Günlük toplam · mm
Çiy Noktası
12:00 LST anlık · °C
T_max
Günlük maksimum · °C
Yüzey Toprak Nemi
0-7 cm · mm (Carrega rs)
Derin Toprak Nemi
28-100 cm · mm (Carrega r)
Sistem Mimarisi
Fiziksel Sensör Sistemi
30m kule · 8 sensör
MGM İstasyon Ağı
Türkiye açık veri
Open-Meteo API
Geçmiş · tahmin
→
FWIVan Wagner 1987
Angström1942
Nesterov1949
KBDIKeetch-Byram 1968
CarregaI87 — 1988
→
Tehlike Seviyesi
5 indeks birlikte
⚙ Gelişmiş Ayarlar
FWI Başlangıç
Kümülatif İndeks Başlangıç
CSV Sütunları:
tarih
temp
rh
wind
precip
dew_point
temp_max
sm_rs
sm_r
tarih: YYYYMMDD · temp: °C · rh: % · wind: km/h · precip: mm
dew_point: °C · temp_max: °C · sm_rs: mm (yüzey toprak nemi) · sm_r: mm (derin toprak nemi)
dew_point: °C · temp_max: °C · sm_rs: mm (yüzey toprak nemi) · sm_r: mm (derin toprak nemi)
📂
CSV dosyası seçmek için tıkla
veya sürükle bırak
⚙ Gelişmiş Ayarlar
FWI Başlangıç
Kümülatif İndeks Başlangıç
Open-Meteo Otomatik Veri
Open-Meteo saatlik veriden öğlen 12:00 anlık sıcaklık, nem, rüzgar ve toprak nemi değerleri alınır. Yağış günlük toplam, T_max günlük maksimum olarak hesaplanır. Toprak nemi (0-7 cm yüzey, 28-100 cm derin) Carrega I87 indeksinde su rezervi olarak kullanılır. Başlangıç değerleri Ocak 1'den ısıtılarak hesaplanır.
Haritaya tıklayarak konum seçin
FWI
—
—
Angström
—
—
Nesterov
—
—
KBDI
—
—
Carrega
—
—
FWI Alt Bileşenleri
FFMC
—
İnce Yanıcı Madde
DMC
—
Düff Nemi
DC
—
Kuraklık Kodu
ISI
—
Başlangıç Yayılma
BUI
—
Birikimli İndeks
DSR
—
Günlük Şiddet Oranı
Yangın Tehlike Zaman Serisi
| Tarih | T (°C) | RH (%) | W (km/h) | P (mm) | FWI | Ang. | Nes. | KBDI | Car. |
|---|
Hesaplama Yöntemi
Kullanılan tüm yangın tehlike indekslerinin formülleri ve bilimsel referansları.
Günlük Girdiler
T
RH
W
r
Nem Kodları
FFMC
DMC
DC
İndeksler
ISI
BUI
Sonuç
FWI
DSR
Öğlen 12:00 LST ölçümü · Sezon başlangıç değerleri: FFMC₀=85, DMC₀=6, DC₀=15
1–3 nem kodları bağımsız hesaplanır → 4–6 indeksler birleştirir → Her günün çıktısı ertesi günün girdisi
1–3 nem kodları bağımsız hesaplanır → 4–6 indeksler birleştirir → Her günün çıktısı ertesi günün girdisi
Nem Kodları (Moisture Codes)
1. FFMC — İnce Yanıcı Madde Nem Kodu
FFMC
Ölü örtünün üst tabakasındaki ince yanıcı maddelerin nem içeriği · Aralık: 0–101
T — sıcaklık (°C)
RH — bağıl nem (%)
W — rüzgar (km/h)
r — yağış (mm)
FFMC₀ — önceki gün FFMC değeri
Adım 1 — Nem içeriğine dönüştür
m₀ = 147.2 × (101 − FFMC₀) / (59.5 + FFMC₀)
m₀: FFMC₀'ın karşılık geldiği nem içeriği (%)
m₀: FFMC₀'ın karşılık geldiği nem içeriği (%)
Adım 2 — Yağış düzeltmesi
(yalnızca r > 0.5 mm ise) rf = r − 0.5 efektif yağış
Δm = 42.5 × rf × e^(−100/(251−m₀)) × (1 − e^(−6.93/rf))
m₀ = m₀ + Δm max 250
rf: eşik altı çıkarılmış yağış · Δm: yağışın eklediği nem
(yalnızca r > 0.5 mm ise) rf = r − 0.5 efektif yağış
Δm = 42.5 × rf × e^(−100/(251−m₀)) × (1 − e^(−6.93/rf))
m₀ = m₀ + Δm max 250
rf: eşik altı çıkarılmış yağış · Δm: yağışın eklediği nem
Adım 3 — Denge nem içerikleri
Ed = 0.942×H^0.679 + 11×e^((H−100)/10) + 0.18×(21.1−T)×(1−e^(−0.115H))
Ew = 0.618×H^0.753 + 10×e^((H−100)/10) + 0.18×(21.1−T)×(1−e^(−0.115H))
Ed: kuruma denge nemi · Ew: ıslanma denge nemi
Ew = 0.618×H^0.753 + 10×e^((H−100)/10) + 0.18×(21.1−T)×(1−e^(−0.115H))
Ed: kuruma denge nemi · Ew: ıslanma denge nemi
Adım 4 — Kuruma veya ıslanma
m₀ > Ed ise (kuruma):
k = (0.424×(1−(H/100)^1.7) + 0.0694×√W×(1−(H/100)^8)) × 0.581 × e^(0.0365T)
m = Ed + (m₀ − Ed) × 10^(−k)
m₀ < Ew ise (ıslanma): k = (0.424×(1−((100−H)/100)^1.7) + 0.0694×√W×(1−((100−H)/100)^8)) × 0.581 × e^(0.0365T) m = Ew − (Ew − m₀) × 10^(−k)
k: kuruma/ıslanma hız katsayısı · m: yeni nem içeriği
m₀ < Ew ise (ıslanma): k = (0.424×(1−((100−H)/100)^1.7) + 0.0694×√W×(1−((100−H)/100)^8)) × 0.581 × e^(0.0365T) m = Ew − (Ew − m₀) × 10^(−k)
k: kuruma/ıslanma hız katsayısı · m: yeni nem içeriği
Adım 5 — Koda dönüştür
FFMC = 59.5 × (250 − m) / (147.2 + m)
2. DMC — Düff Nem Kodu
DMC
Hafif sıkıştırılmış organik (düff) tabakanın nem durumu · Aralık: 0–300+
T — sıcaklık (°C)
RH — bağıl nem (%)
r — yağış (mm)
DMC₀ — önceki gün DMC değeri
Le — aylık gün uzunluğu faktörü (enleme göre)
Adım 1 — Yağış düzeltmesi
(yalnızca r > 1.5 mm ise) re = 0.92×r − 1.27 efektif yağış
Mo = 20 + 280 / e^(0.023×DMC₀) önceki nem içeriği
Mr = Mo + 1000×re / (48.77 + b×re) ıslak nem içeriği
Pr = 244.72 − 43.43×ln(Mr − 20) yağış sonrası DMC
re: efektif yağış · Mo: önceki nem · b: DMC₀'a bağlı katsayı (üç aralık)
(yalnızca r > 1.5 mm ise) re = 0.92×r − 1.27 efektif yağış
Mo = 20 + 280 / e^(0.023×DMC₀) önceki nem içeriği
Mr = Mo + 1000×re / (48.77 + b×re) ıslak nem içeriği
Pr = 244.72 − 43.43×ln(Mr − 20) yağış sonrası DMC
re: efektif yağış · Mo: önceki nem · b: DMC₀'a bağlı katsayı (üç aralık)
Adım 2 — Günlük kuruma
K = 1.894 × (T + 1.1) × (100 − H) × Le × 0.0001
T+1.1: ısı etkisi başlangıcı · (100−H): nemsizlik · Le: Temmuz ≥30°N = 12.4
T+1.1: ısı etkisi başlangıcı · (100−H): nemsizlik · Le: Temmuz ≥30°N = 12.4
Adım 3 — Yeni DMC
DMC = Pr + K
3. DC — Kuraklık Kodu
DC
Derin sıkıştırılmış organik tabakanın nem durumu · Aralık: 0–1000
T — sıcaklık (°C)
r — yağış (mm)
DC₀ — önceki gün DC değeri
Lf — aylık gün uzunluğu faktörü (enleme göre)
Adım 1 — Yağış düzeltmesi
(yalnızca r > 2.8 mm ise) rd = 0.83×r − 1.27 efektif yağış
Q₀ = 800 × e^(−DC₀/400) önceki nem eşdeğeri
Qr = Q₀ + 3.937×rd ıslak nem eşdeğeri
Dr = 400 × ln(800/Qr) yağış sonrası DC
rd: eşik üstü yağış · Q₀: DC'nin nem eşdeğeri
(yalnızca r > 2.8 mm ise) rd = 0.83×r − 1.27 efektif yağış
Q₀ = 800 × e^(−DC₀/400) önceki nem eşdeğeri
Qr = Q₀ + 3.937×rd ıslak nem eşdeğeri
Dr = 400 × ln(800/Qr) yağış sonrası DC
rd: eşik üstü yağış · Q₀: DC'nin nem eşdeğeri
Adım 2 — Potansiyel kuruma
V = 0.36 × (T + 2.8) + Lf
T+2.8: sıcaklık eşiği · Lf: Temmuz ≥20°N = 6.4, Ocak = −1.6 (kış kısıtlaması)
T+2.8: sıcaklık eşiği · Lf: Temmuz ≥20°N = 6.4, Ocak = −1.6 (kış kısıtlaması)
Adım 3 — Yeni DC
DC = Dr + 0.5 × V
4. ISI — Başlangıç Yayılma İndeksi
ISI
Yangının ilk yayılma hızı · Rüzgar ve FFMC birleşimi · Aralık: 0–50+
FFMC — aynı günün FFMC değeri (adım 1'den)
W — rüzgar hızı (km/h)
Rüzgar faktörü (fw)
fw = e^(0.05039 × W)
W büyüdükçe üstel olarak artar; 25 km/h → fw=3.5
W büyüdükçe üstel olarak artar; 25 km/h → fw=3.5
Nem faktörü (ff)
m = 147.2 × (101 − FFMC) / (59.5 + FFMC) FFMC'yi neme çevir
ff = 91.9 × e^(−0.1386×m) × (1 + m^5.31 / 49300000)
m: nem içeriği · ff: nem ne kadar düşükse o kadar yüksek
ff = 91.9 × e^(−0.1386×m) × (1 + m^5.31 / 49300000)
m: nem içeriği · ff: nem ne kadar düşükse o kadar yüksek
ISI
ISI = 0.208 × fw × ff
5. BUI — Birikimli İndeks
BUI
Yangının beslenebileceği birikmiş yanıcı madde miktarı · Aralık: 0–200+
DMC — aynı günün DMC değeri (adım 2'den)
DC — aynı günün DC değeri (adım 3'ten)
DMC ≤ 0.4 × DC ise
(DC baskın rejimdeyse) BUI = 0.8 × DMC × DC / (DMC + 0.4×DC)
İki kodun harmonik ortalamasına benzer bir birleştirme
(DC baskın rejimdeyse) BUI = 0.8 × DMC × DC / (DMC + 0.4×DC)
İki kodun harmonik ortalamasına benzer bir birleştirme
DMC > 0.4 × DC ise
(DMC baskın rejimdeyse) P = 1 − 0.8×DC / (DMC + 0.4×DC)
BUI = DMC − P × (0.92 + (0.0114×DMC)^1.7)
P: DC'nin BUI'ye katkı oranı · DMC yüksekse BUI yaklaşık DMC'ye eşit
(DMC baskın rejimdeyse) P = 1 − 0.8×DC / (DMC + 0.4×DC)
BUI = DMC − P × (0.92 + (0.0114×DMC)^1.7)
P: DC'nin BUI'ye katkı oranı · DMC yüksekse BUI yaklaşık DMC'ye eşit
6. FWI — Yangın Hava İndeksi
FWI
Yangın yoğunluğunu temsil eden nihai indeks · ISI × BUI birleşimi
ISI — aynı günün ISI değeri (adım 4'ten)
BUI — aynı günün BUI değeri (adım 5'ten)
Adım 1 — Yakıt etkisi (fd)
BUI ≤ 80: fd = 0.626 × BUI^0.809 + 2
BUI > 80: fd = 1000 / (25 + 108.64 × e^(−0.023×BUI))
fd: yakıt miktarının yayılmayı artırma faktörü
BUI > 80: fd = 1000 / (25 + 108.64 × e^(−0.023×BUI))
fd: yakıt miktarının yayılmayı artırma faktörü
Adım 2 — Ara değer (B)
B = 0.1 × ISI × fd
Yayılma hızı × yakıt miktarı
Yayılma hızı × yakıt miktarı
Adım 3 — FWI
B ≤ 1: FWI = B
B > 1: FWI = e^(2.72 × (0.434 × ln(B))^0.647)
Düşük değerlerde doğrusal, yüksek değerlerde üstel ölçek
B > 1: FWI = e^(2.72 × (0.434 × ln(B))^0.647)
Düşük değerlerde doğrusal, yüksek değerlerde üstel ölçek
DSR — Günlük Şiddet Değeri
DSR = 0.0272 × FWI^1.77
FWI'yi yangın söndürme zorluğuyla ilişkilendiren türetilmiş indeks
FWI'yi yangın söndürme zorluğuyla ilişkilendiren türetilmiş indeks
Eşikler ve Tehlike Sınıfları
Yağış
Yağış düzeltmesi minimum eşikleri
FFMC için
r > 0.5 mm
altında etki yok
DMC için
r > 1.5 mm
altında etki yok
DC için
r > 2.8 mm
altında etki yok
Sınıf
FWI tehlike sınıfları
Düşük< 5
Orta5–10
Yüksek10–20
Çok Yüksek20–30
Aşırı≥ 30
Kaynak: Van Wagner, C.E. (1987). Development and Structure of the Canadian Forest Fire Weather Index System. Canadian Forestry Service, Technical Report 35.
7. Angström İndeksi
ANG
Anlık yangın tehlike değerlendirmesi · Düşük değer = yüksek tehlike · Aralık: 0–8
T — sıcaklık (°C)
RH — bağıl nem (%)
Formül
I = RH / 20 + (27 − T) / 10
Nem arttıkça I yükselir (düşük risk), sıcaklık arttıkça I düşer (yüksek risk)
Nem arttıkça I yükselir (düşük risk), sıcaklık arttıkça I düşer (yüksek risk)
Kaynak: Angström, A. (1942). Väder och skogsbrand. Svenska Brandförsvarsföreningen, Stockholm.
Sınıf
Angström tehlike sınıfları (düşük değer = yüksek tehlike)
Aşırı< 2.0
Yüksek2.0–2.5
Orta2.5–4.0
Düşük≥ 4.0
8. Nesterov Tutuşma İndeksi
NES
Kümülatif yangın tehlike indeksi · Çiy noktası açığı tabanlı · Aralık: 0–∞
T — sıcaklık (°C)
Td — çiy noktası sıcaklığı (°C)
r — yağış (mm)
G₀ — önceki gün Nesterov değeri
Günlük bileşen
d = T × (T − Td)
T−Td: çiy noktası açığı — havadaki kuruluğu temsil eder
T−Td: çiy noktası açığı — havadaki kuruluğu temsil eder
Kümülatif toplam
r < 3 mm: G = G₀ + d toplama devam
r ≥ 3 mm: G = 0 reset
3 mm ve üstü yağış indeksi sıfırlar (Nesterov 1949 orijinal kuralı)
r ≥ 3 mm: G = 0 reset
3 mm ve üstü yağış indeksi sıfırlar (Nesterov 1949 orijinal kuralı)
Kaynak: Nesterov, V.G. (1949). Gorimostʹ lesa i metody eë opredeleniia. Goslesbumizdat, Moskova. Eşikler: Shetinsky (1994).
Sınıf
Nesterov tehlike sınıfları (Shetinsky 1994)
Tehlike Yok< 300
Düşük300–1K
Orta1K–4K
Yüksek4K–10K
Aşırı> 10K
9. KBDI — Keetch-Byram Kuraklık İndeksi
KBDI
Toprak nem eksikliği · Kümülatif kuraklık göstergesi · Aralık: 0–800
T_max — günlük maksimum sıcaklık (°C)
r — yağış (mm)
KBDI₀ — önceki gün KBDI değeri
R_yıl — yıllık ortalama yağış (mm)
Adım 1 — Yağış etkisi
net_rain = max(0, r − 5.08) 5.08 mm = 0.20 inç eşik
Q = max(KBDI₀ − net_rain, 0)
Q = max(KBDI₀ − net_rain, 0)
Adım 2 — Kuraklık artışı
(yalnızca T_max ≥ 10°C ise) DF = (800 − Q) × (0.968 × e^(0.0486 × T_F) − 8.30) × 10⁻³ / (1 + 10.88 × e^(−0.0441 × R_inç))
T_F: °C→°F dönüşümü · R_inç: mm→inç dönüşümü · T_max < 10°C ise DF = 0
(yalnızca T_max ≥ 10°C ise) DF = (800 − Q) × (0.968 × e^(0.0486 × T_F) − 8.30) × 10⁻³ / (1 + 10.88 × e^(−0.0441 × R_inç))
T_F: °C→°F dönüşümü · R_inç: mm→inç dönüşümü · T_max < 10°C ise DF = 0
Adım 3 — Yeni KBDI
KBDI = Q + max(DF, 0) 0–800 aralığında
Kaynak: Keetch, J.J. & Byram, G.M. (1968). A Drought Index for Forest Fire Control. USDA Forest Service, Research Paper SE-38.
Sınıf
KBDI tehlike sınıfları (0–800 ölçeği)
Düşük0–200
Orta200–400
Yüksek400–600
Aşırı600–800
10. Carrega I87 İndeksi
CAR
Akdeniz iklimi için yangın tehlike indeksi · Toprak nemi entegreli
T — sıcaklık (°C)
U — rüzgar hızı (m/s)
H — bağıl nem (%)
r — derin su rezervi (mm)
rs — yüzey su rezervi (mm)
PC — fenolojik katsayı
Formül
I87 = [1 / (√r × rs)] × max(10, T) × (U / H) × PC
r: Open-Meteo toprak nemi 28-100 cm × 720 mm · rs: 0-7 cm × 70 mm · PC: 200 (kış/kuru yaz), 100 (ilkbahar/sonbahar)
r: Open-Meteo toprak nemi 28-100 cm × 720 mm · rs: 0-7 cm × 70 mm · PC: 200 (kış/kuru yaz), 100 (ilkbahar/sonbahar)
Kaynak: Carrega, P. (1988). A meteorological index of forest fire hazard in Mediterranean France. Proc. Conf. Forest Fire and Meteorology, AMS, 215-220.
Sınıf
Carrega I87 tehlike sınıfları (Carrega, 1988)
Düşük< 25
Orta25–50
Yüksek50–100
Aşırı> 100
Daily Inputs
T
RH
W
r
Moisture Codes
FFMC
DMC
DC
Indices
ISI
BUI
Result
FWI
DSR
Noon 12:00 LST observation · Season start values: FFMC₀=85, DMC₀=6, DC₀=15
1–3 moisture codes computed independently → 4–6 indices combine them → Each day's output becomes next day's input
1–3 moisture codes computed independently → 4–6 indices combine them → Each day's output becomes next day's input
Moisture Codes
1. FFMC — Fine Fuel Moisture Code
FFMC
Encodes moisture content of fine surface fuels · Range: 0–101
T — temperature (°C)
RH — relative humidity (%)
W — wind speed (km/h)
r — precipitation (mm)
FFMC₀ — previous day FFMC value
Step 1 — Convert to moisture content
m₀ = 147.2 × (101 − FFMC₀) / (59.5 + FFMC₀)
m₀: moisture content (%) corresponding to FFMC₀
m₀: moisture content (%) corresponding to FFMC₀
Step 2 — Rainfall correction
(only if r > 0.5 mm) rf = r − 0.5 effective rainfall
Δm = 42.5 × rf × e^(−100/(251−m₀)) × (1 − e^(−6.93/rf))
m₀ = m₀ + Δm max 250
rf: rainfall above threshold · Δm: moisture added by rain
(only if r > 0.5 mm) rf = r − 0.5 effective rainfall
Δm = 42.5 × rf × e^(−100/(251−m₀)) × (1 − e^(−6.93/rf))
m₀ = m₀ + Δm max 250
rf: rainfall above threshold · Δm: moisture added by rain
Step 3 — Equilibrium moisture contents
Ed = 0.942×H^0.679 + 11×e^((H−100)/10) + 0.18×(21.1−T)×(1−e^(−0.115H))
Ew = 0.618×H^0.753 + 10×e^((H−100)/10) + 0.18×(21.1−T)×(1−e^(−0.115H))
Ed: drying equilibrium · Ew: wetting equilibrium
Ew = 0.618×H^0.753 + 10×e^((H−100)/10) + 0.18×(21.1−T)×(1−e^(−0.115H))
Ed: drying equilibrium · Ew: wetting equilibrium
Step 4 — Drying or wetting
If m₀ > Ed (drying):
k = (0.424×(1−(H/100)^1.7) + 0.0694×√W×(1−(H/100)^8)) × 0.581 × e^(0.0365T)
m = Ed + (m₀ − Ed) × 10^(−k)
If m₀ < Ew (wetting): k = (0.424×(1−((100−H)/100)^1.7) + 0.0694×√W×(1−((100−H)/100)^8)) × 0.581 × e^(0.0365T) m = Ew − (Ew − m₀) × 10^(−k)
k: drying/wetting rate coefficient · m: new moisture content
If m₀ < Ew (wetting): k = (0.424×(1−((100−H)/100)^1.7) + 0.0694×√W×(1−((100−H)/100)^8)) × 0.581 × e^(0.0365T) m = Ew − (Ew − m₀) × 10^(−k)
k: drying/wetting rate coefficient · m: new moisture content
Step 5 — Convert to code
FFMC = 59.5 × (250 − m) / (147.2 + m)
2. DMC — Duff Moisture Code
DMC
Moisture status of the medium-depth organic layer · Range: 0–300+
T — temperature (°C)
RH — relative humidity (%)
r — precipitation (mm)
DMC₀ — previous day DMC value
Le — monthly day-length factor (by latitude)
Step 1 — Rainfall correction
(only if r > 1.5 mm) re = 0.92×r − 1.27 effective rainfall
Mo = 20 + 280 / e^(0.023×DMC₀) previous moisture content
Mr = Mo + 1000×re / (48.77 + b×re) wet moisture content
Pr = 244.72 − 43.43×ln(Mr − 20) post-rain DMC
re: effective rainfall · Mo: previous moisture · b: coefficient dependent on DMC₀ (three ranges)
(only if r > 1.5 mm) re = 0.92×r − 1.27 effective rainfall
Mo = 20 + 280 / e^(0.023×DMC₀) previous moisture content
Mr = Mo + 1000×re / (48.77 + b×re) wet moisture content
Pr = 244.72 − 43.43×ln(Mr − 20) post-rain DMC
re: effective rainfall · Mo: previous moisture · b: coefficient dependent on DMC₀ (three ranges)
Step 2 — Daily drying
K = 1.894 × (T + 1.1) × (100 − H) × Le × 0.0001
T+1.1: heat effect onset · (100−H): dryness · Le: July ≥30°N = 12.4
T+1.1: heat effect onset · (100−H): dryness · Le: July ≥30°N = 12.4
Step 3 — New DMC
DMC = Pr + K
3. DC — Drought Code
DC
Long-term moisture deficit of the deep soil layer · Range: 0–1000
T — temperature (°C)
r — precipitation (mm)
DC₀ — previous day DC value
Lf — monthly day-length factor (by latitude)
Step 1 — Rainfall correction
(only if r > 2.8 mm) rd = 0.83×r − 1.27 effective rainfall
Q₀ = 800 × e^(−DC₀/400) previous moisture equivalent
Qr = Q₀ + 3.937×rd wet moisture equivalent
Dr = 400 × ln(800/Qr) post-rain DC
rd: rainfall above threshold · Q₀: moisture equivalent of DC
(only if r > 2.8 mm) rd = 0.83×r − 1.27 effective rainfall
Q₀ = 800 × e^(−DC₀/400) previous moisture equivalent
Qr = Q₀ + 3.937×rd wet moisture equivalent
Dr = 400 × ln(800/Qr) post-rain DC
rd: rainfall above threshold · Q₀: moisture equivalent of DC
Step 2 — Potential evapotranspiration
V = 0.36 × (T + 2.8) + Lf
T+2.8: temperature threshold · Lf: July ≥20°N = 6.4, January = −1.6 (winter constraint)
T+2.8: temperature threshold · Lf: July ≥20°N = 6.4, January = −1.6 (winter constraint)
Step 3 — New DC
DC = Dr + 0.5 × V
4. ISI — Initial Spread Index
ISI
Rate of fire spread · Combines wind and FFMC · Range: 0–50+
FFMC — same day FFMC value (from step 1)
W — wind speed (km/h)
Wind function (fw)
fw = e^(0.05039 × W)
Increases exponentially with W; 25 km/h → fw=3.5
Increases exponentially with W; 25 km/h → fw=3.5
Moisture function (ff)
m = 147.2 × (101 − FFMC) / (59.5 + FFMC) convert FFMC to moisture
ff = 91.9 × e^(−0.1386×m) × (1 + m^5.31 / 49300000)
m: moisture content · ff: higher when moisture is lower
ff = 91.9 × e^(−0.1386×m) × (1 + m^5.31 / 49300000)
m: moisture content · ff: higher when moisture is lower
ISI
ISI = 0.208 × fw × ff
5. BUI — Buildup Index
BUI
Total fuel available for combustion · Range: 0–200+
DMC — same day DMC value (from step 2)
DC — same day DC value (from step 3)
If DMC ≤ 0.4 × DC
(DC-dominant regime) BUI = 0.8 × DMC × DC / (DMC + 0.4×DC)
A harmonic-mean-like combination of the two codes
(DC-dominant regime) BUI = 0.8 × DMC × DC / (DMC + 0.4×DC)
A harmonic-mean-like combination of the two codes
If DMC > 0.4 × DC
(DMC-dominant regime) P = 1 − 0.8×DC / (DMC + 0.4×DC)
BUI = DMC − P × (0.92 + (0.0114×DMC)^1.7)
P: DC contribution ratio · When DMC is high, BUI ≈ DMC
(DMC-dominant regime) P = 1 − 0.8×DC / (DMC + 0.4×DC)
BUI = DMC − P × (0.92 + (0.0114×DMC)^1.7)
P: DC contribution ratio · When DMC is high, BUI ≈ DMC
6. FWI — Fire Weather Index
FWI
Final index representing fire intensity · Combines ISI × BUI
ISI — same day ISI value (from step 4)
BUI — same day BUI value (from step 5)
Step 1 — Fuel effect (fd)
BUI ≤ 80: fd = 0.626 × BUI^0.809 + 2
BUI > 80: fd = 1000 / (25 + 108.64 × e^(−0.023×BUI))
fd: fuel availability factor amplifying spread
BUI > 80: fd = 1000 / (25 + 108.64 × e^(−0.023×BUI))
fd: fuel availability factor amplifying spread
Step 2 — Intermediate value (B)
B = 0.1 × ISI × fd
Spread rate × fuel availability
Spread rate × fuel availability
Step 3 — FWI
B ≤ 1: FWI = B
B > 1: FWI = e^(2.72 × (0.434 × ln(B))^0.647)
Linear at low values, exponential scaling at high values
B > 1: FWI = e^(2.72 × (0.434 × ln(B))^0.647)
Linear at low values, exponential scaling at high values
DSR — Daily Severity Rating
DSR = 0.0272 × FWI^1.77
Derived index relating FWI to fire suppression difficulty
Derived index relating FWI to fire suppression difficulty
Thresholds & Danger Classes
Precip
Minimum rainfall thresholds for correction
For FFMC
r > 0.5 mm
no effect below
For DMC
r > 1.5 mm
no effect below
For DC
r > 2.8 mm
no effect below
Class
FWI danger classes
Low< 5
Moderate5–10
High10–20
Very High20–30
Extreme≥ 30
Low
FWI < 5
Normal conditions
Moderate
5 ≤ FWI < 10
Caution advised
High
10 ≤ FWI < 20
High risk
Very High
20 ≤ FWI < 30
Monitoring required
Extreme
FWI ≥ 30
Critical danger
Source: Van Wagner, C.E. (1987). Development and Structure of the Canadian Forest Fire Weather Index System. Canadian Forestry Service, Technical Report 35.
7. Angström Fire Index
ANG
Instant fire danger assessment · Low value = high danger · Range: 0–8
T — temperature (°C)
RH — relative humidity (%)
Formula
I = RH / 20 + (27 − T) / 10
As humidity increases, I rises (lower risk); as temperature increases, I drops (higher risk)
As humidity increases, I rises (lower risk); as temperature increases, I drops (higher risk)
Source: Angström, A. (1942). Väder och skogsbrand. Svenska Brandförsvarsföreningen, Stockholm.
Class
Angström danger classes (low value = high danger)
Extreme< 2.0
High2.0–2.5
Moderate2.5–4.0
Low≥ 4.0
8. Nesterov Index
NES
Cumulative fire danger index · Dew point deficit based · Range: 0–∞
T — temperature (°C)
Td — dew point temperature (°C)
r — precipitation (mm)
G₀ — previous day Nesterov value
Daily component
d = T × (T − Td)
T−Td: dew point deficit — represents atmospheric dryness
T−Td: dew point deficit — represents atmospheric dryness
Cumulative total
r < 3 mm: G = G₀ + d accumulation continues
r ≥ 3 mm: G = 0 reset
Precipitation ≥ 3 mm resets the index (Nesterov 1949 original rule)
r ≥ 3 mm: G = 0 reset
Precipitation ≥ 3 mm resets the index (Nesterov 1949 original rule)
Source: Nesterov, V.G. (1949). Gorimostʹ lesa i metody eë opredeleniia. Goslesbumizdat, Moscow. Thresholds: Shetinsky (1994).
Class
Nesterov danger classes (Shetinsky 1994)
No Danger< 300
Low300–1K
Moderate1K–4K
High4K–10K
Extreme> 10K
9. KBDI — Keetch-Byram Drought Index
KBDI
Soil moisture deficit · Cumulative drought indicator · Range: 0–800
T_max — daily maximum temperature (°C)
r — precipitation (mm)
KBDI₀ — previous day KBDI value
R_year — mean annual precipitation (mm)
Step 1 — Precipitation effect
net_rain = max(0, r − 5.08) 5.08 mm = 0.20 inch threshold
Q = max(KBDI₀ − net_rain, 0)
Q = max(KBDI₀ − net_rain, 0)
Step 2 — Drought increment
(only if T_max ≥ 10°C) DF = (800 − Q) × (0.968 × e^(0.0486 × T_F) − 8.30) × 10⁻³ / (1 + 10.88 × e^(−0.0441 × R_inch))
T_F: °C→°F conversion · R_inch: mm→inch conversion · If T_max < 10°C, DF = 0
(only if T_max ≥ 10°C) DF = (800 − Q) × (0.968 × e^(0.0486 × T_F) − 8.30) × 10⁻³ / (1 + 10.88 × e^(−0.0441 × R_inch))
T_F: °C→°F conversion · R_inch: mm→inch conversion · If T_max < 10°C, DF = 0
Step 3 — New KBDI
KBDI = Q + max(DF, 0) clamped to 0–800
Source: Keetch, J.J. & Byram, G.M. (1968). A Drought Index for Forest Fire Control. USDA Forest Service, Research Paper SE-38.
Class
KBDI danger classes (0–800 scale)
Low0–200
Moderate200–400
High400–600
Extreme600–800
10. Carrega I87 Index
CAR
Fire danger index for Mediterranean climate · Soil moisture integrated
T — temperature (°C)
U — wind speed (m/s)
H — relative humidity (%)
r — deep water reserve (mm)
rs — surface water reserve (mm)
PC — phenological coefficient
Formula
I87 = [1 / (√r × rs)] × max(10, T) × (U / H) × PC
r: Open-Meteo soil moisture 28-100 cm × 720 mm · rs: 0-7 cm × 70 mm · PC: 200 (winter/dry summer), 100 (spring/autumn)
r: Open-Meteo soil moisture 28-100 cm × 720 mm · rs: 0-7 cm × 70 mm · PC: 200 (winter/dry summer), 100 (spring/autumn)
Source: Carrega, P. (1988). A meteorological index of forest fire hazard in Mediterranean France. Proc. Conf. Forest Fire and Meteorology, AMS, 215-220.
Class
Carrega I87 danger classes (Carrega, 1988)
Low< 25
Moderate25–50
High50–100
Extreme> 100
İstasyon & Risk Haritası
Türkiye genelindeki MGM istasyonlarının anlık verileriyle yangın tehlike haritası — haritadan tıklayın veya il / istasyon seçin
İndeks:
Risk:
Düşük
Orta
Yüksek
Çok Yüksek
Aşırı
Veri Yok
veya il / istasyon seçin
7 Günlük Yangın Tehlike Tahmini
Open-Meteo hava tahmin verisini kullanarak önümüzdeki 7 gün için 5 farklı yangın tehlike indeksini hesaplar. Haritadan konum seçin ve tahmini başlatın.
Haritaya tıklayarak konum seçin
Model Doğrulama
Türkiye'de gerçekleşen büyük orman yangını olaylarında tüm indeksler hesaplanır. Sonuçlar tehlike sınıfı açısından beklentilerle karşılaştırılır.
1. FWI — Van Wagner (1987) Referans Testi
FWI Formül Doğruluğu
Van Wagner (1987) yayınında Tablo 1 olarak verilen referans girdi/çıktı değerleriyle karşılaştırma yapılır. Hesaplanan değerler beklenen değerlerden ±0.1 sapma içindeyse test geçer.
Girdi: T=17°C, H=42%, W=25 km/h, r=0 mm, Ay=7 | FFMC₀=85, DMC₀=6, DC₀=15
Ek indeks doğrulaması: Angström, Nesterov, KBDI ve Carrega I87 formülleri
test_indeksler.py birim testleriyle (35 test) doğrulanmıştır. Detaylar için bilimsel_referanslar.md dosyasına bakınız.
2. Gerçek Yangın Olayları
Test Olayları
- 1Manavgat Yangını — 28 Temmuz 2021, Antalya
- 2Marmaris Yangını — 30 Temmuz 2021, Muğla
- 3İzmir Yangını — 19 Ağustos 2019, İzmir
- 4Bodrum Yangını — 29 Temmuz 2021, Muğla
- 5Köyceğiz Yangını — 1 Ağustos 2021, Muğla
- 6Aydıncık Yangını — 28 Temmuz 2021, Mersin
- 7Akseki Yangını — 28 Temmuz 2021, Antalya
- 8Milas Yangını — 2 Ağustos 2021, Muğla
- 9Aladağ Yangını — 28 Temmuz 2021, Adana
- 10Osmaniye Yangını — 28 Temmuz 2021, Osmaniye
Yöntem
Her olay için Ocak 1'den yangın gününe kadar tüm indeks durumları biriktirilir. Yangın günü öğlen 12:00 Open-Meteo verisi kullanılır. Beklenti: tüm olayların yüksek tehlike sınıflarına girmesi.
Çalışma Alanı
Marmaris, Muğla — Orman yangınlarına en hassas bölgelerden biri. Koordinatlar Muğla Orman Bölge Şube Müdürlüğü'nden alınmıştır.
Lokasyon Bilgileri
| İl / İlçe | Muğla / Marmaris |
| Koordinatlar | 36°53'54.0"N 28°05'07.0"E |
| Ondalık | 36.8983°N 28.0853°E |
| Rakım | ~151 m |
| Kule yüksekliği | 30 m |
| Kanopi | ~22.5 m (kızılçam)~22.5 m (Calabrian pine) |
| Yıllık ort. sıcaklık | 18.5 °C |
| Yıllık toplam yağış | 861.9 mm |
| Kaynak | Muğla Orman Bölge Şube Müdürlüğü |
Neden Bu Lokasyon?
%68–70
ormanlık alan
44.6 °C
kayıtlı maks. T
7.1 sa
ort. güneşlenme
- Türkiye'nin en yüksek yangın riskine sahip illeri arasında — yanan alan istatistiklerinde sürekli üst sıralarda (OGM, 2022)
- Alanın %68–70'i Pinus brutia (kızılçam) — kümülatif kuraklık stresine hassas tek tür hakimiyeti
- Yaz yağışı neredeyse sıfır: Temmuz 4.3 mm · Ağustos 3.3 mm — uzun kuru dönem kümülatif indeksler için kritik
- 2021 Temmuz: T > 40 °C · RH %15–20 · rüzgar 50–60 km/h — 4 eş zamanlı büyük yangın
Lokasyon Haritası
Bölgesel Yangın Doğrulaması
Çalışma alanı olarak Marmaris'in seçilmesinin en önemli nedenlerinden biri, bölgenin tarihinde büyük ve yıkıcı orman yangınlarına sahne olmasıdır. Aşağıdaki yangın olaylarında tüm indeksler Ocak 1'den itibaren biriktirilip yangın günü değerleri hesaplanır — yüksek tehlike sınıfları beklenmektedir.
Muğla Bölgesi Yangınları
- 1Marmaris Yangını — 29 Temmuz 2021
- 2Köyceğiz Yangını — 29 Temmuz 2021
- 3Milas Yangını — 28 Temmuz 2021
- 4Marmaris Yangını — 21 Haziran 2012
- 5Marmaris Yangını — Haziran 2022
Yöntem
Her yangın olayı için Ocak 1'den yangın gününe kadar tüm indeks durumları biriktirilir (warmup). Yangın günü öğlen 12:00 meteorolojik verisi Open-Meteo'dan alınarak 5 indeks hesaplanır. Koordinat olarak çalışma alanı lokasyonu (36.8983°N, 28.0853°E) kullanılır.
Gözlem Kulesi
30m kafes kule — sensör yerleşimi ve ölçüm standartları.
Tasarım İlkeleri
FLUXNET kulesi mimarisinden ilham alınmıştır — tek seviye yerine dikey profili temsil edecek biçimde sensörler farklı kotlara dağıtılmıştır. Bu yaklaşım, kızılçam kanopisi ile atmosfer arasındaki nem ve sıcaklık gradyanının ölçülmesini sağlar.
- Kanopi üstü rüzgar (30m) — 22.5m kızılçam kanopisi aşılarak FWI standardı serbest hava koşulu sağlanır
- T/RH ölçümü (2m · 12m) — WMO standardı zemin seviyesi + kanopi içi orta seviye; sıcaklık-nem gradyanı profili
- PM / duman algılama (13m) — zemin gürültüsünden izole orta seviye; erken duman tespiti
- Toprak nemi (−30 / −50 cm) — KBDI kümülatif kuraklık doğrulaması için çok katmanlı zemin ölçümü
- Radyasyon + yıldırım (25m · 12m) — güneş radyasyonu Carrega indeksi için; yıldırım sensörü doğal tutuşma erken uyarısı
Sensör Yerleşim Şeması
Bir sensöre tıklayın — detaylar, ölçüm değerleri ve indeks bağlantıları aşağıda açılır.
Sensörü seçin
Kule şemasındaki renkli nodlara tıklayın
Sensör — İndeks Matrisi
Satıra tıklayınca sağdaki panelde detay açılır.
| Sensör | Konum | FWI | KBDI | Angström | Nesterov | Carrega |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 🌡️ Sıcaklık & Nem | 2m | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| 💨 Rüzgar | 30m | ✓ | — | — | — | ✓ |
| 🌧️ Yağış | ~1m | ✓ | ✓ | — | ✓ | — |
| 🌱 Toprak Nemi | -10/-30cm | — | ~ | — | — | ✓ |
| 🌫️ PM2.5/PM10 | 13m | Fiziksel duman algılama — indeks hesabına girmez | ||||
| 📷 Termal Kamera | 30m | Görsel doğrulama — indeks hesabına girmez | ||||
| ☀️ Radyasyon Ölçer | ~12m | — | — | — | — | ✓ |
| ⚡ Yıldırım Sensörü | ~25m | Tutuşma kaynağı tespiti — indeks hesabına girmez | ||||