Avaliação de modelo probabilístico de propagação de incêndios florestais utilizando autômatos celulares aplicado a pequenas áreas
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509831126Palavras-chave:
Modelagem matemática, Sensoriamento remoto, Incêndios florestaisResumo
O Parque Municipal da Serra de São Domingos, localizado em Poços de Caldas, Minas Gerais, Brasil, apresenta ocorrências de incêndios anuais, que promovem perdas ambientais e socioeconômicas. A utilização de um modelo de propagação de incêndio que possa auxiliar no planejamento do combate, e até na prevenção desses incêndios, seria extremamente benéfico para o município e para Corpo de Bombeiros. Os objetivos deste trabalho são a apresentação dos estudos de incêndios na área e a parametrização e avaliação de um modelo probabilístico de propagação de incêndio, baseado na metodologia dos autômatos celulares, similar a modelos utilizados na região do bioma Cerrado. A caracterização dá-se a partir de utilização de ferramentas de sensoriamento remoto e dados meteorológicos, e a parametrização do modelo utilizou dados de um incêndio com área afetada bem mapeada e ponto de ignição bem conhecido, procedendo-se o ajuste do modelo aplicando-se o algoritmo meta-heurístico de enxame de vagalumes. A eficácia do modelo foi posteriormente testada com duas ocorrências de incêndio distintas, ambas com área atingida bem mapeada, porém, com ponto de ignição desconhecido. O modelo mostrou-se capaz de representar até 57% da área real afetada pelo incêndio, e alguns parâmetros foram considerados satisfatórios, como as probabilidades elementares de sustentabilidade e ignição do fogo. Entretanto, os estudos indicam que há a necessidade de maior refinamento nos dados utilizados no modelo, principalmente, dados de umidade e ponto de ignição dos incêndios.Downloads
Referências
ACHTEMEIER, G. L. Field validation of a free-agent cellular automata model of fire spread with fire-atmosphere coupling. International Journal of Wildland Fire, EUA, v. 22, p. 148-156, 2013.
ADOU, J. K.; BROU, A. D. V.; PORTERIE, B. Modeling wildland fire propagation using a semi-physical network model. Cases Studies in Fire Safety, [S.l.], v. 4, p. 11-18, 2015.
ALEXANDRIDIS, A. et al. A cellular automata model for forest fire spread prediction: The case of the wildfire that swept through spetses island. In 1990. Applied Mathematics and Computation, [S.l.], v. 204, n. 1, p. 191-201, 2008.
ALMEIDA, R. M.; MACAU, E. E. N. Stochastic cellular automata model for wildland fire spread dynamics. Jornal of Physics: Conference Series, [S.l.], v. 285, n. 1, 2011.
ALMEIDA, R. M. et al. Autômatos celulares probabilísticos aplicados à modelagem da propagação de incêndios de vegetação. Proceeding series of the Brazilian Society of Applied and Computational Mathematics, São Carlos, v. 3, n. 1, 2015.
ANDRE, J. C. S.; VIEGAS, D. X. Modelos de propagação de fogos florestais: Estado da arte para utilizadores (parte I: Introdução e modelos locais). Silva Lusitana, Lisboa, Portugal, v. 9, n. 2, p. 237-264, 2001.
CHENEY, N. P.; GOULD, J. S.; CATCHPOLE, W. R. Prediction of fire spread in grasslands. International Journal of Wildland Fire, EUA, v. 8, n. 1, p. 1-13, 1998.
CIPRIANI, H. N. et al. Fire risk map for the Serra de São Domingos Municipal Park, Poços de Caldas, MG. CERNE, Lavras, v. 17, n. 1, p. 77-83, 2011.
CORPO DE BOMBEIROS MILITAR (CBM) – 1ª Companhia Independente De Poços de Caldas – 6º Comando Operacional Do Estado de Minas Gerais. Relatórios de Eventos de Defesa Civil. 2010-2015
COSTA, M. P. Ecologia da vegetação arbórea na Serra de São Domingos, Poços de Caldas (MG). 2010 Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Lavras (UFLA), 2010.
D’AMBROSIO, D. et al. A model for the simulation of forest fire dynamics using cellular automata. In: iEMS 2006, Summit on Environmental Modelling and Software, Vermont, EUA, 2006.
HARGROVE, W. W. et al. Simulating fire patterns in heterogeneous landscapes. Ecological Modelling, [S.l.], v. 135, p. 243-263, 2000.
INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS (INPE). Banco de Dados Geomorfométricos do Brasil. Disponível em: http://www.dsr.inpe.br/topodata/.
IUDIN, D. I.; SERGEYEV, Ya. D.; HAYAKAWA, M. Infinity computations in cellular automaton forest-fire model. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, [S.l.], v. 20, n. 3, p. 861-870, 2015.
LI, C.; LI, J.; HU, L.; HOU, D.; Visualization and simulation model of underground mine fire disaster based on Cellular Automata. Applied Mathematical Modelling, [s.I.], v. 39, n. 15, p. 4351-4364, 2015.
MCARTHUR, A. G. Weather and grassland fire behaviour. Forestry and Timber Bureau, Department of National Development, Commonwealth of Australia, 1966.
NOBLE, I. R.; GILL, A. M.; BARY, G. A. V. McArthur’s fire-danger meters expressed as equations. Australian Journal of Ecology, Austrália, v. 5, n. 2, p. 201-203, 1980.
PASTOR, E. et al. Mathematical models and calculation systems for the study of wildland fire behaviour. Progress in Energy and Combustion Science, [s.I.], v. 29, n. 2, p. 139-153, 2003.
PREFEITURA MUNICIPAL DE POÇOS DE CALDAS (PMPC). Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Artístico, Cultural e Turístico de Poços de Caldas (CONDEPHACT-PC). Ata da 94ª reunião ordinária do Conselho Deliberativo Municipal de Defesa do Patrimônio Histórico, Artístico, Cultural e Turístico do Município de Poços de Caldas, 2014.
Disponível em: http://www.pocosdecaldas.mg.gov.br/site/?page_id=23501. Acesso em: janeiro de 2018.
PYNE, J. S.; ANDREWS, P. L.; LAVEN, R. D. Introduction to wildland fire. 2 ed. New York, EUA, John Wiley & Sons, 1996.
SULLIVAN, A. L. Wildland surface fire spread modelling, 1990-2007. 2: Empirical and quase-empirical models. International Journal of Wildland Fire, EUA, v. 18, n. 4, p. 387-403, 2009.
YANG, X. S. Nature-Inspired Meteheuristic Algorithms. Frome, UK: Luniver Press, 2008.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
A CIÊNCIA FLORESTAL se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da lingua, respeitando, porém, o estilo dos autores.
As provas finais serão enviadas as autoras e aos autores.
Os trabalhos publicados passam a ser propriedade da revista CIÊNCIA FLORESTAL, sendo permitida a reprodução parcial ou total dos trabalhos, desde que a fonte original seja citada.
As opiniões emitidas pelos autores dos trabalhos são de sua exclusiva responsabilidade.