Modelo matemático para otimizar a localização de aeronaves para combate a incêndios florestais
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509833185Palavras-chave:
Modelo de otimização, Fogos, Combate aéreoResumo
Os incêndios florestais são uma preocupação crescente e uma ameaça constante aos seres humanos, às florestas e aos seus ecossistemas. Com as alterações climáticas há um aumento na suscetibilidade de incêndios florestais, com maior probabilidade de serem mais frequentes e alcançarem maiores dimensões. A sustentabilidade da floresta, como bem estratégico de um país, requer o planeamento e gestão de forças de proteção e socorro que possam defender eficientemente a floresta, mas também a população e o meio ambiente. Em particular, as ações iniciais de combate a incêndios são cruciais para extinguir as ocorrências em um curto espaço de tempo, enquanto são de pequenas dimensões, mas o seu sucesso depende de vários fatores, incluindo as características das aeronaves e a sua distância até aos locais de incêndio. Portanto, é imprescindível que esses recursos estejam estrategicamente localizados. Este trabalho pretende desenvolver um modelo matemático de otimização para a localização de aeronaves de combate a incêndios florestais. O modelo visa encontrar uma solução para a localização das diferentes aeronaves que maximizem a cobertura de acordo com os níveis de perigosidade de incêndio das diferentes áreas de uma região. O modelo é resolvido através de métodos gerais de resolução providenciados pelo software comercial FICO Xpress. A sua potencial aplicabilidade é validada através da apresentação detalhada de um estudo de caso de Portugal.Downloads
Referências
BATISTA, A. C. et al. Análise dos impactos das mudanças climáticas sobre o risco de incêndios florestais no estado do Paraná. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 42, n. 104, p. 481-491, dez. 2014.
BOOKBINDER, J.; MARTELL, D. Time-Dependent Queueing Approach to Helicopter Allocation for Forest Fire Initial-Attack. INFOR: Information Systems and Operational Research, [s.l.], v. 17, n. 1, p. 58-70, fev. 1979.
CHUVIECO, E. et al. Development of a framework for fire risk assessment using remote sensing and geographic information system technologies. Ecological Modelling, [s.l.], v. 221, n.1, p. 46-58, jan. 2010.
COMANDO NACIONAL DE OPERAÇÕES DE SOCORRO. Diretiva Operacional Nacional nº 2 – DECIF: Dispositivo Especial de Combate a Incêndios Florestais 2017. Autoridade Nacional de Proteção Civil. Carnaxide, 2017. 130 p.
DANTRAKUL, S.; LIKASIRI, C.; PONGVUTHITHUM, R. Applied p-median and p-center algorithms for facility location problems. Expert Systems with Applications, [s.l.], v. 41, n. 8, p. 3596-3604, jun. 2014.
DONOVAN, G. H.; RIDEOUT, D. B. An integer programming model to optimize resource allocation for wildfire containment. Forest Science, [s.l.], v. 49, n. 2, p. 331-335, abr. 2003.
GUERREIRO J. et al. Relatório - Avaliação dos incêndios ocorridos entre 14 e 16 de outubro de 2017 em Portugal Continental. Comissão Técnica Independente. Assembleia da República. Lisboa, mar. 2018. 274 p.
HAKIMI, S. L. Optimum locations of switching centers and the absolute centers and medians of a graph. Operations Research, [s.l.], v. 12, n. 3, p. 450-459, 1964.
HERNANDEZ, C. et al. Statistical modelling of wildfire size and intensity: a step toward meteorological forecasting of summer extreme fire risk. Ann Geophys, [s.l.] v. 33, n. 12, p. 1495-1506, dez. 2015.
INSTITUTO DA CONSERVAÇÃO DA NATUREZA E DAS FLORESTAS. Avaliação da perigosidade de incêndio florestal - Classes de perigosidade para os anos. 2017. 1 mapa tif. Disponível em: <http://www2.icnf.pt/portal/florestas/dfci/inc/cartografia/cartografia-risco-classes-perigosidade >. Acesso em: 6 jul. 2018.
MALCZEWSKI, J. GIS-based land-use suitability analysis: a critical overview. Progress in Planning, [s.l.], v. 62, n. 1, p. 3-65, jul. 2004.
MARTIN-FERNÁNDEZ, S.; MARTÍNEZ-FALERO, E.; PÉREZ-GONZÁLEZ, J. M. Optimization of the resources management in fighting wildfires. Environmental Management, New York, v. 30, n. 3, p. 352-364, 2002.
MILLER, T. C.; FRIESZ, T. L.; TOBIN, R. L. Equilibrium facility location on networks. Springer Science & Business Media. Berlin / New York: Springer, 2013. 244 p.
NTAIMO, L. et al. A stochastic programming standard response model for wildfire initial attack planning. Canadian Journal of Forest Research, [s.l.], v. 42, n. 6, p. 987-1001, 2012.
RODRIGUES, M.; ALCASENA, F.; VEGA-GARCÍA, C. Modeling initial attack success of wildfire suppression in Catalonia, Spain. Science of the Total Environment, [s.l.], v. 666, p. 915-927, fev. 2019.
SAN-MIGUEL-AYANZ, J. et al. Forest Fires in Europe, Middle East and North Africa 2016. Joint Research Centre. Luxemburgo: Publications Office, 2017. 126 p.
SNYDER, S. A.; STOCKMANN, K. D.; MORRIS, G. E. An optimization modeling approach to awarding large fire support wildfire helicopter contracts from the US Forest Service. Forest Science, [s.l.], v. 58, n. 2, p. 130-138, fev. 2012.
TOREGAS, C. et al. The location of emergency service facilities. Operations Research, [s.l.], v. 19, n. 6, p. 1363-1373, 1970.
VERDE, J. C. Avaliação da Perigosidade de Incêndio Florestal. 2008. 97 p. Dissertação (Mestrado em Geografia Física) – Faculdade de Letras da Universidade de Lisboa, Lisboa, 2008.
VERDE, J. C.; ZÊZERE, J. L. Assessment and validation of wildfire susceptibility and hazard in Portugal. Natural Hazards and Earth System Sciences, [s.l.], v. 10, n. 3, p. 485-497, mar. 2010.
VIEGAS, D. X. et al. O complexo de incêndios de Pedrógão Grande e concelhos limítrofes, iniciado a 17 de junho de 2017. Centro de Estudos sobre Incêndios Florestais, ADAI/LAETA. Coimbra, out. 2017. 238 p.
ZHANG, B.; PENG, J.; LI, S. Covering location problem of emergency service facilities in an uncertain environment. Applied Mathematical Modelling, [s.l.], v. 51, p. 429-447, nov. 2017.
ZHANG, Y. J.; LI, A. J.; FUNG, T. Using GIS and multi-criteria decision analysis for conflict resolution in land use planning. Procedia Environmental Sciences, [s.l.], v. 13, p. 2264-2273, 2012.
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