I Congreso de Postgrado fcfm: ingeniería, ciencias e innovación

40 Santiago, 10 al 12 de agosto, 2022 ADVANCED ANALYTICS FOR WILDFIRE MANAGEMENT Jaime Carrasco¹ , ²*, Cristóbal Pais³, Andrés Weintraub¹,² ¹Instituto Sist m s Complejos de Ingeniería, República 701, Santiago, Chile. ²Departamento de Ingeniería Industrial, Beauchef 851, Santiago, Chile ³IEOR Department, University of California Berkeley, Berkeley, USA. *Email: jaimecarrasco@uchile.cl RESUMEN El fuerte vínculo entre el cambio climático y el aumento del riesgo de incendios forestales sugiere un cambio de paradigma sobre cómo los seres humanos debemos coexistir con el fuego y el medio ambiente. Estos eventos pueden afectar tanto a zonas forestales (parques nacionales, plantaciones productivas, etc.) como también zonas de interfaz, con graves consecuencias para la población circundante. Los incendios forestales son estocásticos por naturaleza, en su ignición y propagación. Pueden ser causados por un rayo, por actividad volcánica, entre otros; o por la negligencia o intencionalidad humana. La probabilidad de ignición se refiere a la posibilidad que un incendio se produzca y, por lo general, es un proceso que se modela separadamente de su propagación, que puede tener lugar o no tras la ignición en función de las condiciones ambientales. La propagación del fuego y su naturaleza (comportamiento superficial y/o de copa, spotting) está principalmente inf luenciada por la disponibilidad (horizontal y/o vertical) de combustible forestal; y otros factores como el clima, la topografía y la humedad de los combustibles finos (vivos y muertos). Las altas temperaturas y las fuertes rachas de viento pueden producir incendios de gran magnitud y difíciles de controlar; además, mientras que la pendiente del terreno afecta a la velocidad de propagación del fuego (aumentando y disminuyendo con las pendientes ascendentes y descendentes, resp.), la elevación puede inf luir en el contenido de humedad foliar , este último, un aspecto clave en la modelización del comportamiento de fuego de copa. El tipo de combustible forestal sujeto a la combustión puede tener diferentes niveles de inf lamabilidad, liberando más o menos energía durante los incendios, que eventualmente podría provocar múltiples daños en los ecosistemas y a su vez convertirse en una importante amenaza para las población. Wildfire Management abarca aquellas actividades que implican la gestión del fuego en beneficio del ser humano y la naturaleza, pudiéndose distinguir dos enfoques: reactivo o preventivo . El primero se refiere a la extinción de incendios e incluye todas las actividades posteriores a la ignición que contempla el control y la extinción de un incendio forestal. El enfoque preventivo por otro lado, implica el control del comportamiento del fuego a través de actividades de silvicultura preventiva como la reducción y manipulación del combustible, la conversión del combustible o el aislamiento del mismo (por ejemplo: construcción y localización de cortafuegos). En ambos enfoques los modelos de simulación espacialmente explícita han mostrado ser útiles herramientas en la predicción de la propagación de estos eventos, y en las últimas décadas se han utilizado en la toma decisiones sobre cómo manejar los bosques y/o paisajes para minimizar el impacto de los incendios potenciales. Nuestra charla aborda nuestros esfuerzos en integrar el análisis de predicción de la ignición y propagación de los incendios con las decisiones sobre el manejo y diseño del paisaje. Las técnicas que hemos utilizado incluyen: simulación espacial estocástica, Derivative-free optimization, Machine learning, Optimización lineal entera-mixta, algoritmos heurísticos y Deep learning. Nuestromodelos ymétodos han sido preliminarmente aplicados en Chile, España y Canadá. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), a través del proyecto FONDEF ID20I10137. Jaime Carrasco también agradece a la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), a través del proyecto Fondecyt Nº 3210311. C I E NC I A D E DATOS 02