Cartografía de un incendio, Valparaiso

El incendio que lleva devastando Valparaíso desde este fin de semana no acaba de terminar su espiral de fuego y destrucción. El balance de daños seguía aumentando con el paso de las horas: al menos 15 muertos, unas 2.200 viviendas quemadas y cerca de 8.000 damnificados por las llamas.

Más de 2.700 miembros de los equipos de emergencia y 21 aeronaves trabajan contra el reloj para sofocar los nuevos focos, concentrados en 2 de los 42 cerros de esta ciudad portuaria. “Estamos ante un incendio de dimensiones nunca vistas”, reconoció la presidenta de Chile, Michelle Bachelet.

Como se aprecia en el vídeo el incendio es de una magnitud desorbitada, así que si quieren ayudar, está abierta la segunda fase de trabajos para cartografiar las zonas afectadas. La primera fase ha sido todo un éxito ya que en cuestión de dos días se ha logrado completar. En estos momentos la segunda fase va por el 20%. Os dejo los enlaces y ya sabéis si tenéis usuario de OpenStreetMap, es tan simple como apuntarse a las tareas propuestas, y si no pues solo tenéis que registraros.

Ayuda a cartografiar Valparaíso con el Grupo Humanitario de OpenStreetMap

Modelado de incendios

Para el modelado del comportamiento de un incendio forestal se dispone básicamente de dos programas informáticos: Behave y Farsite.

Modelado de los combustibles. Behave Plus.

Behave es el software necesario para modelar en detalle la tipología de los combustibles. Por defecto, el programa viene con los 13 modelos descritos por Rothermel  y 40 modelos detallados más.

El modelado con éste programa exige un amplio conocimiento de los tipos de combustible y las características de los mismos. Con él, se pueden modelar, mediante cálculos y funciones matemáticas, el comportamiento de la combustión. Para ello, es necesario introducir infinidad de parámetros como distintas mezclas de combustible, humedades de los mismos, contenido calórico, alturas de llama, etc.

Cálculo del Riesgo Potencial de Incendios

El riesgo potencial de incendios integra las características representadas por la frecuencia, la gravedad y la causalidad, para un sistema forestal caracterizado por un clima específico, una fisiografía y un combustible determinados.

Se determina mediante la intersección del índice de riesgo estadístico y el índice de peligrosidad del medio de modo que el mapa de riesgo potencial de incendios se ha obtenido como producto de ambos índices.

Adversidad del clima

Para el estudio de la peligrosidad en función del clima, se ha utilizado la Clasificación Fitoclimática del Atlas Fitoclimático de España [8]. De esta manera se han clasificado como más peligrosos aquellos subtipos fitoclimáticos más secos y cálidos (subtipo 12, mediterráneo cálido seco).

Con esto obtenemos dos tipos fitoclimáticos de la zona Mediterráneo cálido seco y Mediterráneo subhúmedo atlántico. Puesto que la zona de estudio es de dimensiones reducidas, y los datos del Atlas Fitoclimático de España muy generalistas, se van a introducir unas correcciones en función de las temperaturas medias y máximas, precipitaciones medias y máximas así como radiación solar.

Peligrosidad de los combustibles

La combustibilidad de un material vegetal puede definirse como la capacidad del sistema forestal en que se integra para arder y desprender la energía suficiente para provocar la inflamación de la vegetación adyacente, extendiendo el fuego. A cada tipo de vegetación, le corresponde una inflamabilidad y combustibilidad determinadas, que varían en función del tipo y cantidad de biomasa, y su distribución espacial o estratificación. Esta combustibilidad ha sido interpretada en este estudio a través de los modelos de combustible (Rothermel, 1983). 

Peligrosidad de la fisiografía

La pendiente es el factor topográfico de mayor influencia en la velocidad de propagación del fuego, ya que cuanto mayor es ésta, mayor es la ocurrencia de fenómenos de radiación solar y convección de aire caliente en la zona situada ladera arriba de las llamas, y por tanto más importantes son los fenómenos de desecación y precalentamiento del combustible. Esto, unido al hecho de que la pendiente favorece la continuidad horizontal y vertical de los combustibles, hace de la misma un factor de máxima importancia a la hora de evaluar el riesgo de propagación de un incendio forestal. 

Cálculo de la peligrosidad del medio

La peligrosidad del medio, ajena a las estadísticas de incendios, surge de la integración de factores de carácter casi permanente en el monte (fisiografía) así como extremadamente variables (condiciones del combustible y meteorología), y da una idea sobre la gravedad y dificultad de extinción ante la eventualidad de un incendio forestal en un lugar determinado. La peligrosidad del medio se podría definir como:

"La facilidad intrínseca de un sistema forestal para propagar el fuego, convirtiendo a éste en gran incendio."

De este modo, en el presente trabajo la peligrosidad se estima a partir de la combustibilidad ligada a la vegetación, el relieve o fisiografía y la climatología representada por medio de las diferentes regiones fitoclimáticas definidas para la zona de estudio. Por lo tanto se tendrán en cuenta los siguientes factores:

• Peligrosidad de la fisiografía.
• Peligrosidad de los combustibles.
• Adversidad del clima.

Mapa de riesgo estadístico de incendios forestales

El índice de riesgo estadístico, que aglutina los tres índices estudiados con anterioridad:

• Índice de Frecuencia de Incendios 
• Índice de Gravedad de Incendios 
• Índice de Causalidad de Incendios

Es un indicador que, basándose en datos de la serie histórica, representa la probabilidad de que se produzca un incendio forestal, su gravedad relativa en términos de superficie y la peligrosidad específica de la causa que lo origina. La unión de los tres índices (frecuencia-gravedad-causalidad) para obtener el mapa de riesgo estadístico se calcula de acuerdo a la siguiente expresión:

RE = Fi · Ig · Ci 

(*)Riesgo estadístico de incendio forestal

Donde:

• RE = Riesgo estadístico de incendios.
• Fi = Índice de frecuencia.
• Ig = Índice de gravedad.
• Ci = Índice de causalidad.

Índice de Causalidad de Incendios

Después de contemplar el índice de gravedad de incendios en la entrega anterior, ahora definimos la causalidad. El índice de causalidad es un indicador de la probabilidad de que un foco originado por una causa determinada llegue a convertirse en un incendio forestal de grandes dimensiones. La expresión utilizada será la siguiente:

Índice de causalidad de incendios forestales.

Donde:

• Ci = Índice de causalidad. 
• a = Número de años de la serie de datos utilizada. 
• c = Coeficiente de peligrosidad específica de cada causa. 
• nic = Número de incendios de cada causa en cada año. 
• ni = Número de incendios cada año.

Éste índice se calcula con los datos completos de la serie, tanto conatos como incendios efectivos. Al no disponer de estos datos, ya que están clasificados como reservados por la Junta de Andalucía, el índice de gravedad se ha calculado con datos de incendios mayores de 100 ha.

Para calcularlo, previamente se identifican por orden de importancia las causas que generan incendios de mayores proporciones en cada municipio, asignando así el correspondiente coeficiente de peligrosidad específica “c”.

• Desconocida              4
• Accidente                6
• Negligencia              8
• Intencionado            10

Con los resultados obtenidos, multiplicándolos por 100 para trabajar con índices enteros, obtenemos el siguiente mapa:

Mapa de índice de causalidad de incendios forestales.

El resultado se clasifica en rangos para su posterior representación gráfica utilizando la siguiente tabla:

Indicadores de peligrosidad por causalidad.

Utilizando los rangos obtenemos un mapa temático de peligrosidad por causalidad de incendios forestales:

Mapa de peligrosidad por causalidad de incendios forestales.

En la entrega anterior obtuvimos el Mapa de peligrosidad por gravedad de incendios forestales, en este capítulo hemos obtenido el mapa por causalidad, junto con el mapa de frecuencias obtenemos el mapa de riesgo estadístico de incendios que veremos en el próximo capítulo.

Si quieres ver el índice de temas que componen el trabajo solo tienes que pulsar aquí.

Índice de gravedad de incendios

 El índice de gravedad de incendios representa el porcentaje anual de superficie quemada respecto a la superficie forestal total. Como ya se ha señalado, del mismo modo que en el caso del índice de frecuencia, este índice de gravedad también se ha determinado por término municipal. 

Riesgo estadístico de incendios

Para el cálculo del Riesgo estadístico de incendios nos vamos a valer de la composición de tres índices, de esta forma obtenemos la componente probabilística del estudio.:

• Índice de Frecuencia de Incendios 
• Índice de Gravedad de Incendios 
• Índice de Causalidad de Incendios

Incendios forestales - Localización y esquema del estudio

La zona de estudio elegida corresponde a la hoja 13-47 Tahivilla del Mapa Militar de España 1:50.000 serie M7815 del Centro Geográfico del Ejército, que amablemente ha cedido los datos ráster y vectoriales para este trabajo. Dicha hoja se corresponde con la hoja 1074 del Mapa Topográfico Nacional del IGN. La zona, situada en la provincia de Cádiz, comprende áreas de los siguientes municipios:

• Castellar de la Frontera 
• Benalup-Casas Viejas
• Vejer de la Frontera
• Alcalá de los Gazules
• Barbate
• Medina-Sidonia
• Tarifa
• Los Barrios

Incendios forestales - Introducción

Siguiendo el programa del trabajo, primero se hizo una pequeña presentación donde se resumían las consecuencias que suponen los incendios forestales. A modo de presentación haremos dicha introducción para pasar en la siguiente entrega a las cifras y los cálculos.

• Los incendios forestales arrasan nuestro país de forma continua, año tras año. 
• Desde 1961 los incendios han quemado una superficie equivalente a más del 24% de la superficie forestal de España. 
• Entre 1990 y 1999 hubo una media de 18.000 incendios al año. 
• La erosión afecta a más del 41% de la superficie del territorio español. 
• Los incendios suponen …

Incendios forestales (Índice)

Ante la grave situación que estamos viviendo de nuevo este verano con la proliferación de incendios forestales, vamos a analizar las posibilidades que ofrecen las Tecnologías de la Información Geográfica para prevenir estas catástrofes. Para ello me voy a valer de un trabajo realizado para el Máster en Ingeniería Geodésica y Cartografía de la Universidad Politécnica de Madrid en colaboración con Oscar M. Castro.

El trabajo incluye la metodología y los análisis realizados con la finalidad de estudiar objetivamente la peligrosidad respecto a un incendio forestal y su comportamiento, añadiendo un modelado y una simulación en 3D. La introducción trata de ganar vuestra atención ante un problema de enorme magnitud que se repite año tras año.

A la vista de las estadísticas, parece que no se hace todo lo que se podría en materia de prevención, que cómo sabéis, es mucho más económico, dadas la enormes pérdidas, tanto económicas, medioambientales y humanas que provocan los incendios forestales. La serie irá desgranando todos los pasos necesarios y sus resultados.

El trabajo está basado en estudios anteriores y estadísticas a disposición del ciudadano. Lo que aquí se desprende, puede servir de ayuda, pero no es más que un estudio académico, con pocos medios y tiempo en su realización. Pero sirve de ejemplo para concienciar a las autoridades que mediante el GIS, la cartografía y algo más de inversión, ganaríamos todos frente a esta lacra que produce muertes, pérdidas económicas, degradación de nuestro medio ambiente y una sensación de impotencia constante año tras año.

Índice

1. Introducción
2. Localización y esquema del estudio
3. Riesgo estadístico de incendios
• Índice de Frecuencia de Incendios 
• Índice de Gravedad de Incendios 
• Índice de Causalidad de Incendios
• Mapa de riesgoestadístico de incendios forestales.
4. Peligrosidad del medio
• Peligrosidad de la fisiografía
• Peligrosidad de los combustibles
• Adversidad del clima
5. Riesgo potencial de incendios
6. Modelado de los combustibles
7. Simulación del comportamiento de un incendio
8. Modelado 3D del escenario de un incendio
9. Mejoras y referencias

Según se vayan publicando cada una de las partes se irán activando los enlaces correspondientes. Podéis comentar lo que queráis a fin de mejorar el blog, los artículos y aportar cualquier idea para publicar. Vuestra colaboración es fundamental.