Apoio à prevenção e combate de incêndios florestais com base na cartografia do risco e da perigosidade dos incêndios e em modelos de comportamento de fogos florestais

Organização do projecto

O projecto incidiu sobre a operacionalização de três instrumentos de apoio à prevenção e combate de incêndios florestais, designadamente:

  • Actualização das cartas nacionais de risco estrutural e conjuntural de incêndio;
  • Emissão diária de carta de risco dinâmico de incêndio produzida pelo sistema PREMFIRE;
  • Operacionalização do sistema simulador de propagação do fogo FIRESTATION.

Figura 1
Carta de Risco de Incêndio Florestal em Portugal Continental (Estrutural/2004)

 

A natureza distinta destes instrumentos determinou a adopção de diferentes áreas de teste a considerar na respectiva validação.

A actualização da carta de risco estrutural de incêndio, que já havia sido desenvolvida pelo ISA para a DGRF em 2001, abrangeu a totalidade do território nacional continental. Já no caso da operacionalização tanto da cartografia de risco dinâmico produzida pelo sistema PREMFIRE como do sistema FIRESTATION, foram consideradas as três zonas piloto anteriormente identificadas e que constituem amostras representativas de espaços florestais diferenciados. Estes dois sistemas foram instalados nos Centros de Prevenção e Detecção (CPDs) dos três correspondentes distritos (Santarém, Coimbra e Porto) em computadores adquiridos para este efeito.

 

 

Riscos estrutural e conjuntural de incêndio

Descrição
A equipa do ISA envolvida no projecto produziu duas cartas de risco de incêndio florestal: a Carta de Risco Estrutural de Incêndio Florestal (CREIF), que se representa na Figura 1, e a Carta de Risco Conjuntural de Incêndio Florestal (CRCIF), representada na Figura 2.

A primeira destas cartas, CREIF, reflecte um risco elevado de incêndio não só onde já exista um historial de área ardida mas também naquelas zonas que, não tendo ardido, possuam condições ambientais e demográficas semelhantes às das que arderam. Esta carta pretende representar o padrão médio de risco de incêndio à escala temporal de uma década.

Ela tem uma vocação de zonagem de macroescala do risco de incêndio, com a função de apoiar decisões com efeitos de médio ou longo prazo, como a concessão de subsídios para a arborização, a informação de planos regionais para a floresta e decisões de localização de grandes infra-estruturas de apoio à prevenção e combate aos fogos.

Ao contrário da CREIF, que tem uma validade plurianual, a CRCIF tem uma validade anual. Esta carta de risco considera as alterações ocorridas nos últimos anos, em termos da influência da área ardida na ocupação do solo. Apesar de também se modelar o historial de área ardida com base num determinado número de variáveis ambientais e demográficas, este historial serve basicamente para ponderar o risco associado exclusivamente pela presença de determinadas classes de ocupação do solo que possuem uma maior ou menor susceptibilidade ao fogo. Por exemplo, zonas que tenham ardido há poucos anos terão pouca biomassa acumulada, e por isso menor susceptibilidade de arderem.

Como trabalho adicional foi ainda desenvolvida uma acção de localização de áreas prioritárias para silvicultura de prevenção ou controle de combustíveis, cuja finalidade será a minimização da potencial progressão de grandes incêndios.

Resultados
A carta de risco estrutural de incêndio actualizada (CREIF) foi apresentada nas Caldas da Rainha em Maio de 2004, disponibilizada à DGRF e, posteriormente, publicada em Diário da República (Portaria nº 1060/2004 de 21 de Agosto de 2004). A equipa de projecto do ISA implementou, ainda em 2004, a carta de risco conjuntural (CRCIF), actualizando-a e melhorando-a para a campanha de 2005. Esta carta foi utilizada para suporte à decisão do Serviço Nacional de Bombeiros e Protecção Civil (SNBPC) sobre a disposição estratégica de meios pesados de combate a incêndios.

O cálculo da incidência relativa de área ardida entre 1994 e 2003 sobre a CREIF (proporção de área ardida na classe/proporção da área total da classe) demonstrou uma incidência crescente com o aumento do risco, sendo um indicador do bom ajustamento do modelo utilizado. A incidência na classe de risco Muito Alto é aproximadamente 22 vezes superior à das classes Muito Baixo e Baixo, e aproximadamente 4 vezes superior à da classe Médio.

O cálculo da incidência relativa de área ardida em 2005 sobre a CRCIF mostrou, de uma forma ainda mais evidente do que no caso anterior, uma incidência crescente com o aumento do risco. A título de exemplo, a incidência na classe de risco Muito Alto é aproximadamente 170 vezes superior à da classe Muito Baixo, cerca de 60 vezes superior à da classe Baixo e aproximadamente 7 vezes superior à da classe Médio.

Figura 2
Carta de Risco de Incêndio Florestal em Portugal Continental (Conjuntural/2005)

 

A produção de cartografia de risco estrutural para o território nacional continental tem um custo estimado entre 0,09 €/km2 e 0,52 €/km2, dependendo, respectivamente, da existência ou não de cartografia actualizada de áreas ardidas, que actualmente é realizada pelo ISA para a DGRF no enquadramento de um protocolo de cooperação.

Risco dinâmico de incêndio PREMFIRE

Descrição
A incumbência da CSW e do IGP no âmbito do projecto foi a de colocarem em operação o sistema PREMFIRE para produção de uma carta diária de risco dinâmico de incêndio, segundo a metodologia adoptada naquele sistema. O produto final é, de facto, uma carta de risco integrado de incêndio florestal (Integrated Forest Fire Risk – IFFR), com duas componentes: a de risco dinâmico e a de risco estrutural.

A componente de risco dinâmico de incêndio (Fire Potential Index – FPI) reflecte o potencial de eclosão de fogo, isto é, a capacidade de progressão, após ignição. De facto, esta componente considera as condições de estado de secura da vegetação e as condições meteorológicas diárias para a determinação de um grau de perigo de incêndio. A componente de risco estrutural (Structural Fire Index – SFI) considera um conjunto de informações de ocupação do solo e características orográficas que contribuem significativamente para o aumento do risco (de ignição) e perigo (de propagação) dos incêndios florestais. A ponderação entre estas duas componentes resulta no índice de risco integrado de incêndio, IFFR, ilustrado na Figura 3.

Figura 3
Carta de Risco Integrado de Incêndio Florestal

IFFR - Índice de risco integrado de incêndio

A carta de risco integrado de incêndio utiliza imagens de satélite Landsat TM anuais (com resolução de 30 metros) para a actualização da cartografia de ocupação do solo e da componente de risco estrutural, SFI. Imagens de satélite Terra/Aqua MODIS (com resolução de 231 metros) e dados diários de previsão meteorológica diária, fornecidos pelo IM, são usados para o cálculo da componente de risco dinâmico FPI. Por utilização destas mesmas imagens de satélite diárias, o PREMFIRE avalia e actualiza ainda a área ardida.

Esta cartografia de risco tem como objectivo o apoio à decisão nas acções de prevenção diárias a nível local ou regional. No entanto, uma vez que as suas componentes reflectem o estado de humidade da vegetação e o grau de perigosidade de fogo, esta carta de risco pode também ser utilizada para apoio à gestão de meios de combate, dando uma noção antecipada da potência expectável de fogo, se este se propagar para determinadas zonas.

 

Resultados
No final do projecto, a carta de risco integrado produzida pelo PREMFIRE, classificando o risco de incêndio florestal numa grelha regular de quadrículas de 231 metros, foi emitida três vezes por dia: às 9:30 e às 12:00 para o dia corrente, e às 15:00 relativa ao risco previsto para o dia seguinte. Nesta carta foi ainda reflectida, com actualização diária e a uma escala de 231 metros, a área ardida em incêndios com mais de 48 hectares.

Os resultados de validação da carta de risco demonstraram uma elevada incidência relativa de área ardida nas zonas identificadas pela carta como sendo de risco mais elevado. A receptividade desta carta teve a sua máxima expressão no piloto instalado no CPD do distrito de Santarém. O responsável deste CPD emitiu um boletim diário de prevenção para o dia seguinte com uma ampla difusão entre as entidades distritais interessadas, que incluía a carta de risco integrado produzida pelo PREMFIRE e os respectivos alertas por freguesia. O papel da DGRF e, em particular, do responsável por este CPD como catalisadores da utilização eficaz desta carta de risco, revelou ser um dos factores determinantes do seu sucesso.

Ficou patente a complementaridade entre as cartas de risco de incêndio florestal emitidas pelo IM e pelo PREMFIRE:

  • a carta de risco emitida pelo IM, baseada no índice canadiano Fire Weather Index, cujo papel de aviso público há que destacar e que, do ponto de vista legal, determina as acções de prevenção diárias;
  • a carta de risco integrado produzida pelo PREMFIRE, que forneceu indicações úteis para as entidades que tiveram de lidar operacionalmente com o problema dos incêndios florestais, designadamente, os corpos de bombeiros.

O custo de operacionalização da carta de risco integrado IFFR, com emissões diárias, para os dias corrente e seguinte, para o território nacional continental, durante os seis meses mais críticos para a ocorrência de incêndios florestais, considerando a aquisição de imagens de satélite, o seu processamento e serviços de operacionalização do sistema PREMFIRE, foi estimado em cerca de 0,02 €/ha de área de espaço florestal

 

Comportamento do fogo simulado pelo sistema FIRESTATION

Descrição
A equipa da ADAI operacionalizou o sistema FIRESTATION (Figura 4) nas três zonas piloto.
O sistema FIRESTATION permite a simulação de cenários de ocorrência de um incêndio florestal durante as fases de prevenção, dando indicações úteis para a tomada de decisão no planeamento das acções que lhes correspondem, por exemplo as tarefas de gestão de combustível florestal, abertura de aceiros ou corta-fogos e aferição da sua eficácia, simulação de acções de combate ou simulação do efeito de contra fogos.

Na actual situação de baixa capacidade de recolha de dados fiáveis para a simulação do comportamento do fogo em condições operacionais de apoio ao combate, o sistema FIRESTATION encontra na prevenção a sua maior área de aplicação.

Todos os sistemas de simulação do comportamento do fogo dependem de forma crítica da qualidade e precisão dos dados com que são alimentados. Neste contexto, constituem factores críticos para a qualidade da simulação a elevada resolução de modelos topográficos do terreno, a existência de modelos precisos do combustível florestal, a disponibilidade, em tempo real, de informação das condições meteorológicas, a precisão das coordenadas e da hora de início do foco de ignição ou das linhas de frente do incêndio e a disponibilidade de informação precisa sobre a acção directa dos bombeiros e de outros agentes nas acções de supressão dos incêndios.

Resultados
No âmbito do presente projecto, a ADAI instalou o sistema FIRESTATION nos CPDs dos distritos do Porto, Coimbra e Santarém. Aí o sistema foi operado quer por técnicos residentes quer por técnicos da ADAI, tendo sido utilizado sobretudo para o estudo de incêndios após a sua ocorrência, com o intuito de avaliação da eficiência e da eficácia do combate. O grande incêndio de 22 de Agosto de 2005 que rodeou a cidade de Coimbra, embora num contexto de dificuldade extrema de recolha de dados precisos da ocorrência para a simulação em tempo real, foi acompanhado pelas simulações do sistema FIRESTATION, que foram tomadas em consideração no processo de gestão do incêndio.A implementação operacional do FIRESTATION segue um modelo em três fases distintas: preparação de dados de base para operação, formação de operadores e apoio técnico a estes. Estima-se que o custo de operacionalização do sistema se situe entre 0,025 e 0,030 €/ha de área de espaço florestal.

Figura 4

Simulação do comportamento do fogo pelo sistema FIRESTATION

 

Nesta estimativa, foram incluídas as seguintes operações: a aquisição de imagens de satélite de alta resolução, o desenvolvimento de modelos digitais de terreno com boa resolução, a implementação de software, trabalho de campo para validação dos mapas de vegetação e comunicações para obtenção de dados meteorológicos. Na estimativa do custo não foram incluídos os encargos do serviço de apoio técnico.

Recomendações gerais
A implementação e manutenção das cartas de risco estrutural e conjuntural de incêndio e dos sistemas PREMFIRE e FIRESTATION, a nível nacional, representam, no contexto da prevenção e combate aos incêndios florestais, um custo pouco significativo e podem dar um contributo decisivo àquelas operações.

Para potenciar o impacto destes sistemas requer-se a participação activa das autoridades envolvidas na prevenção e combate aos incêndios florestais, designadamente, através da atribuição de competências explícitas a técnicos seus para utilização dos sistemas disponibilizados.

Pode ainda consultar o relatório na íntegra deste Projecto.

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