Modelagem da propagação do fogo como ferramenta de auxílio à tomada de decisão no combate e prevenção de incêndios no Parque Nacional das Emas, GO

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Rodolfo Maduro Almeida
Orientador(a): Elbert Einstein Nehrer Macau, Fernando Manuel Ramos
Banca de defesa: Solon Venâncio deCarvalho, Manoel Ferreira Cardoso, Pedro Paulo Balbi deOliveira, Sérgio Roberto Lopes
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação Aplicada
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Resumo em Inglês: The Cerrado is a Brazilian savanna like biome with a rich biodiversity characterized by a large quantity of plant and animal specimens. Fire is a natural ecological force in the Cerrado that has driven the evolution of specimen and controls the characteristics of the vegetation. However, the increasing use of fire by people means that conservation areas are subject to dangerous and devastating burns that occurs mainly during the dry season. The anthropogenic fire generate a negative impact on the Cerrado biodiversity. This work aims to contribute to this scientific question, proposing a methodology for modeling and simulating de spreading of vegetation fires in the Cerrado. In this sense, a vegetation fire spread model can be considered as an important practical tool in fire management activities. The proposed model is based on stochastic cellular automata. The model parameterizations make capable the establishment of an explicit relationship between the model parameters with weather and cartographical data obtained from geographic information systems. The model is applied in Emas National Park, a Cerrado ecological reserve with full protection, located in the southwest region of the Goiás state. A calibration methodology is applied to model reproduce the behavior of a real fire. The results indicate the ability for the model to reproduce real fires in terms of burned area and fire time duration, capturing the dynamics of spread as a function of spatial and temporal variation of environmental conditions.
Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/11.01.13.13
Resumo: O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro estendendo-se por uma área que cobre em torno de 2 milhões de km$^{2}$ do Brasil Central, sendo caracterizado por uma vasta biodiversidade animal e vegetal. Embora o fogo seja um evento endógeno e importante para o seu funcionamento, nos dias de hoje, a pressão humana sobre este bioma gera um outro impacto negativo: o fogo exógeno ou de origem antrópica. O uso indiscriminado do fogo, que ocorre principalmente em atividades agro-pastoris durante a estação seca, torna as reservas ecológicas deste bioma susceptíveis a perigosos e devastadores incêndios, que causam impacto negativo sobre este bioma. O estudo do comportamento do fogo em incêndios de vegetação no Cerrado ainda é incipiente. Esta tese visa contribuir a esta questão científica, propondo uma metodologia para modelagem e simulação da propagação de incêndios de vegetação no bioma Cerrado. Neste sentido, o modelo de propagação de incêndios de vegetação surge como uma importante ferramenta para práticas, possibilitando a simulação de cenários de propagação de incêndios em função das condições ambientais. O formalismo de modelagem, baseado em autômatos celulares, possibilita estabelecer uma relação explícita dos parâmetros do modelo com dados meteorológicos e dados cartográficos obtidos por sistemas de informações geográficas. A região-alvo de aplicação do modelo é o Parque Nacional das Emas, uma unidade de conservação de Cerrado de proteção integral localizada na região sudoeste do estado de Goiás. Um amplo acervo cartográfico que inclui: inventário histórico de incêndios mapeados por meio de interpretação visual de imagens de satélite, mapa de vegetação, mapa de altimetria, rede de drenagem, obstáculos artificiais, como estradas e aceiros; somado a dados registrados por estações meteorológicas são a principal fonte de informações que possibilitam compreender e modelar o comportamento do fogo nesta Unidade de Conservação. A metodologia de ajuste proposta permite que o modelo seja capaz de reproduzir o comportamento do fogo em incêndios reais. Os resultados obtidos indicam a capacidade do modelo proposto em reproduzir incêndios reais, em termos de extensão e tempo de duração, captando a dinâmica de propagação em função da variação espacial e temporal das condições ambientais.