Índices de riesgo de incendio

V A E R S A

PLANES DE PREVENCÍÓN DE INCENDIOS FORERSTALES

Curso 2006-2007

Javier de Vicente López

[email protected]

BLOQUE I: ANÁLISIS DE CAUSAS Y RIESGO DE INCENDIOS FORESTALES

ÍNDICES DE RIESGO DE INCENDIO: RIESGO, PELIGRO. VULNERABILIDAD

Curso organizado por el Gabinete Técnico de Ingeniería, Estudios y Proyectos

EL FUEGO Y EL INCENDIO FORESTAL

FUEGO

Fenómeno natural que ha condicionado la existencia y distribución de los bosques a lo largo de miles de años.

Herramienta ligada tradicionalmente al hombre y a las labores agrícola/ganaderas: quema de pastos, rastrojos, podas …

V A E R S AÍndices de Riesgo de Incendio

Javier de Vicente López ([email protected] ) Organiza: Gabinete Técnico de Ingeniería, Estudios y Proyectos

INCENDIO FORESTAL: Fuego que se propaga, sin control, sobre un ecosistema forestal y cuya quema no cumple funciones ni objetivos de gestión, por lo que requiere trabajos de extinción. Se trata de un fenómeno no deseado en el que se producen consecuencias económicas y ecológicas calificadas como daños y perjuicios.

mailto:[email protected]

A pesar de este origen natural del incendio y de la utilización, más o menos racional, del mismo por parte del agricultor, el aumento en densidad demográfica en algunas regiones y la disminución de la población de algunos otras, así como las transformaciones socioeconómicas que se han producido en las últimas décadas han provocado un aumento excesivo en el número de incendios ocurridos en la Europa mediterránea.

Abandono tierras agrícolas

Desaparición aprovechamiento de leñas

Aumento uso social del monte

Aumento de la biomasa disponible en cantidad y estructura.

Aumento de las causas potenciales de origen de incendio.

Desaparición del pastoreo extensivo




½ EUROPA: Más de 500.000 has anuales se queman en el Sur de Europa. Esta cifra supone cerca de la mitad del terreno forestal de la Comunidad Valenciana

Evolución de la superficie afectada

-20.000

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005*

Ha

Media 1991-2004

Tendencia

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005*

Nº

Media 1991-2004

Tendencia




Las consecuencias de los incendios son muy numerosas, graves y se prolongan en el tiempo

• Disminución de la cobertura forestal • Fragmentación de ecosistemas.• Degradación de los suelos.• Capacidad de resiliencia disminuida.• Graves pérdidas ecológicas, económicas y de vidas humanas …

Ante las consecuencias, cada vez más graves, de los incendios forestales los gestores (políticos, técnicos …) deben tomar medidas en dos direcciones fundamentales:

PREVENCIÓN EXTINCIÓN




½ PREVENCIÓN: Actuaciones encaminadas a prevenir la aparición de incendios forestales y a disminuir el potencial impacto de los que aparezcan, mediante la creación de infraestructuras, trabajos selvícolas, etc.

½ EXTINCIÓN: Actuaciones encaminadas a dotar y distribuir, medios e infraestructuras, al territorio para extinguir los incendios

Por tanto, al gestor le hace falta una herramienta que le diga DÓNDE, CUÁNDO Y CÓMO se desarrollará un incendio, de modo que pueda optimizar las decisiones anteriores.




PREDECIR EL POSIBLE INCENDIO ES FUNDAMENTAL PARA PLANIFICAR LOS TRABAJOS DE PREVENCIÓN,

EXTINCIÓN Y RECUPERACIÓN DE LOS INCENDIOS FORESTALES: NECESIDADES DE LAS HERRAMIENTAS DE

PREDICCION DE INCIO Y COMPORTAMIENTO DE LOS INCENDIOS FORESTALES

FASE DE PLANIFICACIÓN

Diseño y ubicación de medios de extinción,

Diseño y ubicación de infraestructuras preventivas,

Diseño y ubicación de medios de vigilancia

FASE DE DETECCIÓN

Transmisión de la información

FASE DE PRE-EXTINCIÓN

Distribución de medios de vigilancia

Ubicación de medios de extinción

FASE DE EXTINCIÓN

Movilización de medios de extinción

Tipo de ataque a realizar en el incendio

FASE POST-INCENDIO

Evaluación de las consecuencias

Modelización de trabajos de restauración y prevención

La estimación del riesgo implica identificar la contribución potencial de las diferentes variables que influyen en el dónde, cuándo y cómo se producirá el incendio, integrándolas en un índice que cuantifique el nivel de riesgo




No obstante, El incendio resulta muy difícil de modelizar y prevenir debido a la multitud de factores que concurren en él, así como su dinamicidad y estacionalidad.

El incendio forestal ha sido ampliamente estudiado por científicos e ingenieros. Ambos sectores implicados en la investigación y gestión del fenómeno.

Como consecuencia se han desarrollado un considerable número de índices de riesgo y peligro de incendio, cada uno de los cuales se ha centrado en satisfacer las necesidades concretas de un colectivo (prevención, extinción, gestión…) y, por tanto, en aspectos diferentes del incendio: la probabilidad de inicio, el potencial destructivo (comportamiento) o las consecuencias totales del mismo. Cada índice se basa en parámetros diferentes, se calcula con metodologías específicas, se expresa en unidades distintas, tiene un alcance temporal y espacial concreto y se autodenomina índice de riesgo o de peligro indistintamente. Como resultado los índices son difícilmente comparables entre sí, a veces con resultados aparentemente contradictorios y, en ocasiones, difícilmente interpretables en el plano operativo.

Todo ello conduce a la existencia de una gran confusión acerca de los índices y del propio concepto de riesgo de incendio.




APARICIÓN DEL INCENDIO

(Ignición)

DESARROLLO DEL INCENDIO

(Reacción en cadena)

RESULTADO

ECOSISTEMA FORESTAL

(Combustible)

CAUSAS EXTERNAS(Fuente de activación)

ATMÓSFERA(Comburente + estado

del combustible)

ECOSISTEMA FORESTAL(Modelo de Combustible)

CAUSAS EXTERNAS(Infraestructuras prev./ext.)

TOPOGRAFÍA(Pendiente, orientación…)

METEOROLOGÍA(viento…)

Características del medio físico que se

quema




ALGUNAS DUDAS RESPECTO AL RIESGO/PELIGRO DE INCENDIO:




Es mayor el riesgo en una zona forestal con alta probabilidad de ignición pero escasa biodiversidad o en otra con baja probabilidad de ignición y una biodiversidad notable?

Es mayor el riesgo en una zona forestal con alta probabilidad de ignición pero escaso poder destructivo del incendio o viceversa?

Es mayor el riesgo en una zona forestal con alta probabilidad de ignición una biodiversidad notable o en otra con biodiversidad baja pero presencia de urbanizaciones?

Es mayor el riesgo en una zona forestal muy cercana a zonas de riesgo antrópico (urbanizaciones, cultivos…) pero con probabilidad de ignición muy baja o en una zona forestal aislada con probabilidad de ignición alta pero con ausencia casi absoluta de factores antrópicos de inicio?

Es mayor el riesgo en una zona forestal con alta probabilidad de ignición y alto poder destructivo, pero con múltiples recursos de vigilancia e infraestructuras de apoyo a la extinción o en una zona aislada, sin casi medios de vigilancia y apoyo a la extinción, pero con probabilidad de inicio o potencial destructivo bajo?

ALGUNAS DUDAS RESPECTO AL RIESGO/PELIGRO DE INCENDIO:




No existe una respuesta acertada para cada una de las preguntas anteriores. En general, en función del usuario y de sus necesidades, así será la respuesta (planificación, prevención, extinción, restauración …). Por tanto, los índices de riesgo de incendios se han elaborado en función de unas necesidades concretas, de un determinado grupo de usuarios.

Ahora bien, a la hora de ver si un índice nos es válido, o a la hora de desarrollar un índice adaptado a nuestras necesidades, ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS SE DEBEN ANALIZAR Y DEFINIR?:

RESOLUCIÓN ESPACIAL

ALCANCE TEMPORAL

METODOLOGÍA DE CÁLCULO: • COMPONENTES DEL ÍNDICE• INDICADORES DE CÁLCULO • INTEGRACIÓN DE LOS MISMOS




http://www.elmundo.es/fotografia/2005/07/incendio_guadalajara/04.html


ALCANCE TEMPORAL


LOS ÍNDICES DE RIESGO DE INCENDIO





Los índices de riesgo de incendio están referidos a un territorio y por tanto, como cualquier dato geográfico, su valor dependerá de la resolución espacial del mismo, o lo que es igual, de la resolución espacial de los datos de partida que “alimentan” el índice. La decisión entre una resolución espacial u otra dependerá de la aplicación del índice:

½ Este tipo de índices no se suelen emplear para decisiones operativas en el corto plazo. Su funcionalidad está dirigida al largo plazo y a la toma de decisiones en la planificación de infraestructuras de prevención y/o extinción.

½ ÍNDICES REGIONALES: Su escala de aplicación puede llegar a ser global, para un país o continente entero. Su función básica es servir de instrumento de planificación a corto o medio plazo. Con una resolución del orden de kilómetros cuadrados,




½ ÍNDICES LOCALES: Su escala de aplicación varía entre un municipio y una provincia y tienen una resolución espacial del orden de cientos de metros .

Normalmente se aplican para tomar decisiones operativas en el campo de la prevención o extinción, así como para investigación y planificación de detalle.





ALCANCE TEMPORAL







½ ÍNDICES DE RIESGO A LARGO PLAZO: Se centran en las causas estructurales de los incendios forestales. Por tanto emplean factores que tratan de modelizar dichas causas y que, por tanto, no cambian o que lo hacen muy lentamente dentro de un plazo determinado de tiempo. Estos factores estructurales de riesgo son los que afectan a la probabilidad de que se inicie un fuego así como a su comportamiento, y que son estables a lo largo de, al menos, una campaña de incendios forestales:

La estadística de actividades agrícolas

La estadística de incendios,

La carga de combustible

La topografía

La red de carreteras

La densidad poblacional

ALGUNOS FACTORES ESTRUCTURALES DE

RIESGO DE INCENDIO FORESTAL

Las condiciones meteorológicas

medias/extremas





FASE DE PRE-EXTINCIÓN

FASE POST-INCENDIO

APLICACIONES DE LOS ÍNDICES DE RIESGO ESTRUCTURAL DE INCENDIOS FORESTALES

Planes de prevención y defensa contra incendios, Diseño de proyectos de selvicultura preventiva, Planes de quemas controladas

Distribución de los medios de vigilancia y extinción que tienen un carácter estructural o de permanencia

Diseño de las actuaciones de restauración post-incendio, según criterios de prevención de incendios, en función las características estructurales de los combustibles, la topografía y las características climatológicas.

½ Los índices de riesgo estructural de incendio están orientados fundamentalmente a trabajos de planificación estratégica y táctica.




½ ÍNDICES DE RIESGO A CORTO PLAZO: La evaluación del riesgo a corto plazo se realiza en base a los factores más dinámicos que influyen en la probabilidad de ignición y en el posterior comportamiento del fuego. Su cálculo necesita de una alimentación diaria, a veces casi en tiempo real, con las condiciones meteorológicas y de estrés hídrico de la vegetación

Meteorología

Estado de los combustibles

PRINCIPALES FACTORES DINÁMICOS DE RIESGO DE

INCENDIO FORESTAL Riesgos antrópicos puntuales





FESE DEDETECCIÓN

FASE POST-INCENDIO

APLICACIONES DE LOS ÍNDICES DE RIESGO DINÁMICO DE INCENDIOS FORESTALES

Adaptar distribución de los medios de prevención y extinción según las necesidades diarias.

Adaptar distribución de medios de vigilancia

Distribución de medios de extinción en un incendio, tipo de ataque a realizar.

½ Los índices de riesgo estructural de incendio están orientados fundamentalmente a trabajos de planificación estratégica y táctica.




½ ÍNDICES INTEGRADOS DE RIESGO: Se basan en que el inicio y propagación de un incendio forestal se ve afectado por factores de naturaleza y frecuencia diferentes, exigiendo un análisis conjunto tanto de los factores dinámicos como los estáticos o estructurales

Esta integralidad permite su aplicación en cualquiera de los campos de prevención, pre-extinción, detección, extinción y post-incendio, con la ventaja de incorporar un mayor grado de información, tanto de forma agregada como desagregada. En el esquema adjunto aparece la estructura de un índice de riesgo integrado de incendios forestales, propuesto por el Joint Research Center de la Unión Europea.




http://inforest.jrc.it/effis/viewer/viewer.html


ALCANCE TEMPORAL







½ A la hora de plantear un índice de riesgo de incendio y, una vez se han definido las resoluciones espaciales y temporales del mismo en función de las necesidades de los usuarios finales, se habrán de decidir tres elementos básicos:

COMPONENTES del riesgo

INDICADORES representativos de cada componente

INTEGRACIÓNINDICADORES COMPONENTES

RIESGO

Componente 1

Componente n

Indicador 1.1 Indicador 1.m Indicador n.1 Indicador n.m

Datos de cálculo: meteorológicos, combustible, topografía, comportamiento humano, infraestructuras, valor del

territorio …




COMPONENTES DEL ÍNDICE DE RIESGO DE INCENDIOS

¿El riesgo depende de la probabilidad de ocurrencia del incendio?¿Es más importante la probabilidad de que se inicie o cómo se propague?¿Es independiente el riesgo del incendio del valor de lo que se quema?…




RIESGO

Componente 1

Componente n



territorio …




½No existe una respuesta acertada para las respuestas anteriores. De hecho, muchos de los índices no pueden discriminar entre las distintas opcional al estudiar sólo factores de probabilidad de inicio o de comportamiento del incendio. Echando la vista a los índices existentes aparecen ÍNDICES DE RIESGO, ÍNDICES DE PELIGRO, ÍNDICES DE PELIGROSIDAD, ÍNDICES DE RIESGO DE OCURRENCIA …

¿QUÉ ES EL RIESGO

DE INCENDIO?

A pesar de haber muchos científicos y técnicos implicados no existe un consenso claro. A esta confusión ha ayudado el hecho de que en inglés aparezcan tres términos que se emplean casi indistintamente: Hazard, Risk, Danger. No obstante, en general, la mayoría de los índices desarrollados entre los 80 y 90 responden a la siguiente clasificación.




RIESGO DE INCENDIO / FIRE RISK½Índice representativo de la probabilidad de que se inicie un

incendio en un lugar y momento dado, considerando la naturaleza e incidencia de los agentes causantes.

La mayoría de los índices de riesgo desarrollados en los años 80, y que no constituyen un sistema de predicción más complejo, responden a esta metodología, centrada en las causas que originan los incendios y sus probabilidades, independientemente del poder destructivo del incendio. Suelen ser índices sencillos, cuya formulación responde a criterios estadísticos o matemáticos y en la que los datos de entrada se terminan integrando en una fórmula para obtener un resultado global




PELIGROSIDAD DE INCENDIO / FIRE HAZARD

½Índice que mide el riesgo derivado del combustible disponible, considerando la cantidad, tipo, contenido en humedad, etc.

A este concepto responden algunos de los índices desarrollados y que miden la facilidad con que los combustibles pueden arder, o bien el comportamiento de un fuego potencial en un ecosistema concreto, en función del modelo combustible existente y la meteorología. Tradicionalmente muchos de los índices han respondido a esta idea de peligro o riesgo meteorológico de incendios.




PELIGRO DE INCENDIO / FIRE DANGER

½Índice construido en base a componentes (estructurales y dinámicos) que afectan a la ignición, a la propagación y a la dificultad de extinción del incendio.

El más integral de los tres conceptos y, en cierto modo, integra los dos anteriores. En base a él se han desarrollado varios de los índices de riesgo más completos, operativos en países como Estados Unidos o Canadá.




½A pesar de la integralidad del concepto anterior, en el campo de los desastres naturales, la idea de riesgo es más amplia y va ligada, no sólo al fenómeno que provoca el riesgo sino, además, a los daños que provoca el mismo.

RIESGO AVANZADO DE INCENDIOS: LA VULNERABILIDAD

Es decir, en igualdad de condiciones en cuanto a la probabilidad de que se inicie un incendio y del potencial destructivo del mismo, al gestor no le resultará de igual importancia que se queme un parque natural que una zona no protegida o que se queme una zona cercana a urbanizaciones que aislada. Esta idea es la que introduce el concepto de VULNERABILIDAD




½Este concepto de VULNERABILIDAD como componente del riesgo de incendio está muy ligada a la gestión de riesgos naturales y ha provocado que diferentes autores planteen estructuras teóricas de índices de riesgo integrales definidos como la probabilidad de ocurrencia de un incendio forestal en una localización especifica y bajo circunstancias específicas, junto con el resultado previsto en función de los impactos provocados en los objetos que afecta.




Las diferencias entre los índices que responden a esta estructura radica en los

componentes o factores que incluyen dentro de la vulnerabilidad




½En general todos estos planteamientos de índice de riesgo se caracterizan por ser índices que incluyen uno o varios componentes representativos de las distintas características del incendio. Cada uno de estos componentes, a su vez, se construye en base a una serie de factores que permiten asociar, mediante distintas formulaciones, un nivel de riesgo a cada componente. Finalmente una segunda formulación integra los resultados de los factores de cada componente y de los componentes mismo. El nivel de desagregación del índice dependerá del alcance del concepto de riesgo y de la información disponible.

PELIGRO DE INCENDIO

Componente relacionado con el inicio del incendio

Componente relacionados con la propagación del incendio:

Componente relacionados con la vulnerabilidad:

Indicadores meteorológicos

Indicadores antrópicos

Indicadores del combustible…

Indicadores de comportamiento del fuego

Indicadores de capacidad de regeneración

Indicadores de valor del territorio

Indicadores de prevención

Indicadores de extinción

Otros… Otros…




LOS INDICADORES

½YA SE HA DECIDIDO EN BASE A QUÉ PARTES DEL FENÓMENO INCENDIO FORESTAL SE VA A MEDIR EL RIESGO. EL SIGUIENTE PASO CONSISTE EN QUÉ INDICADORES SE VAN A UTILIZAR PARA ESTIMAR EL RIESGO DE INCENDIO DE CADA UNA DE ESAS PARTES O COMPONENTES.




RIESGO

Componente 1

Componente n



territorio …




INDICADORES REPRESENTATIVOS DE CADA COMPONENTE Y SUS PARÁMETROS

Una vez que se han establecido los componentes teóricos del índice de riesgo y que van a definir el alcance conceptual del mismo, se deben identificar los indicadores representativos de los factores de riesgo que se incluyen en cada componente.

Es decir se trata de encontrar indicadores que modelicen las causas origen/desarrollo/consecuencia de los incendios. En algunos casos estos indicadores pueden constituir por sí mismos un índice de riesgo de incendios, mientras que en otros se integran como parte de un índice más complejo construido por distintos componentes.

Los indicadores de riesgo, se construyen a partir de datos cartográficos, climatológicos, estadísticos, etc. En general los indicadores de riesgo y/o sus datos, pueden agruparse en las siguientes categorías:




TOPOGRAFÍA: La pendiente y orientación del terreno es un factor influyente tanto en el inicio como en la progresión del incendio. La utilización de parámetros representativos de las mismas es muy común en los índices de riesgo, tanto de forma aislada como formando parte de un indicador (por ejemplo de velocidad de propagación del incendio)

VEGETACIÓN: Uno de los elementos fundamentales de los incendios son los combustibles forestales y sus características. En este sentido es muy común emplear indicadores de la inflamabilidad de los mismos, su combustibilidad, carga de biomasa, estructura, etc. En otros casos el modelo de combustible (realmente sus características asociadas) está formando parte del cálculo de un indicador de comportamiento del fuego.




CLIMATOLOGÍA: Tradicionalmente se han venido empleando indicadores climatológicos para evaluar el grado de riesgo de incendios. De hecho, muchos de los índices de riesgo de incendio son índices de riesgo meteorológico de incendios. La razón fundamental de este hecho, además de la influencia directa de la climatología en la progresión del incendio y en el contenido de humedad de los combustibles (y por tanto de su facilidad a arder) está en la facilidad de recopilación de datos y su extrapolación al conjunto del territorio.

Los indicadores más empelados son los que intentan medir el contenido de humedad de los combustibles a partir de las condiciones climatológicas (temperatura, humedad, viento, tormenta …)

En otros casos la información meteorológica puede suponer un “input” directo de probabilidad de ignición, al ser causa directa de incendio (tormenta, tormenta seca).

En numerosas ocasiones lo que se utiliza es la información climatológica como dato de entrada de modelos físicos de comportamiento del fuego (viento, temperatura, humedad …)

Por último, en base a datos climatológicos se han desarrollado indicadores de posibles tendencias en el comportamiento de incendios, como el índice de Haines, o el de turbulencias cinéticas en la atmósfera, como indicadores de probabilidad de grandes incendios.




ACTIVIDADES HUMANAS: El comportamiento humano es muy difícil de predecir y, por tanto, de modelizar. Para poder representar el riesgo de incendio derivado del comportamiento humano se emplean indicadores de las actividades que se desarrollan en el medio natural y que pueden ser causa directa o indirecta de incendios forestales: distancia a carreteras, densidad y visitantes en áreas recreativas, actividades agrícolas, licencias de caza …

ESTADÍSTICA DE INCENDIOS: Los datos históricos sobre número de incendios, causas de los mismos, superficie incendiada, etc. Suelen emplearse como elemento “matizador” de otros componentes e indicadores de índices más completos. No obstante en algunos casos, a efectos de planificación a largo plazo se utilizan en solitario como índices de riesgo histórico de incendios.

ESTADÍSTICA DE INCENDIOS: Los datos históricos sobre número de incendios, causas de los mismos, superficie incendiada, etc. Suelen emplearse como elemento “matizador” de otros componentes e indicadores de índices más completos. No obstante en algunos casos, a efectos de planificación a largo plazo se utilizan en solitario como índices de riesgo histórico de incendios.





INDICADORES RELATIVOS A INFRAESTRUCTURAS DE PREVENCIÓN / EXTINCIÓN: Si se emplean componentes que evalúen el riesgo derivado del comportamiento y propagación del incendio o de las consecuencias de los mismos (vulnerabilidad), es normal emplear indicadores de la acción de las infraestructuras de prevención y/o lucha contra incendios forestales. Así, por ejemplo, un indicador de densidad de cortafuegos nos medirá, en cierto grado, el riesgo que hay de que se produzca un gran incendio con muy pocas posibilidades de extinguirlo,.

INDICADORES RELATIVOS AL VALOR, CALIDAD, FRAGILIDAD… DEL TERRITORIO: Si se va a incluir un componente de vulnerabilidad que tenga en cuenta las características intrínsecas de lo que se quema, o su capacidad de recuperación se deben emplear indicadores al respecto, como figuras de protección, calidad del paisaje, riesgo de erosión, etc.




EL CÁLCULO DE LOS INDICADORES

½ La elección de los indicadores lleva implícita una metodología de cálculo específica para cada uno de ellos

En el cálculo de los indicadores de riesgo aparecen los planteamientos o formulaciones fundamentales:

Indicadores construidos mediante fórmulas estadísticas o probabilísticas.

Indicadores construidos mediante fórmulas que intentan modelizar procesos físicos de inicio o comportamiento del fuego

Indicadores específicos que modelizan el estado de la vegetación, su disponibilidad para quemarse, en función de las condiciones climatológicas.

Otros .




Índices Basados En Modelos Probabilísticos½ Se construyen en base a análisis de las estadísticas de frecuencia y/o

causalidad de los incendios ocurridos en series anuales suficientemente amplias (MÍNIMO 10 AÑOS) . En función de ellas se definen indicadores estadísticos que reflejan los diferentes componentes del índice de riesgo, calculándose la importancia relativa de cada uno de ellos es función de los mismos datos estadísticos.

Es una de las metodologías más extendidas en los trabajos de investigación de causas, permitiendo planificar el tipo, la cantidad y la distribución de las acciones de prevención (vigilancia fija, móvil, cortafuegos, sensibilización…)

Suelen emplearse fundamentalmente para modelizar el riesgo de inicio de incendio, tanto por causas antrópicas como meteorológicas.

Permite realiza estudios estadísticos muy complejos con regresiones lineales, logísticas, análisis de redes neuronales, etc.

Las variables más empleadas son el número de incendios y la superficie incendiada.




EL ÍNDICE DE ALERTA METEOROLÓGICA DEL INM EN LA COMUNIDAD VALENCIANA

En el año 1994 el Centro territorial valenciano del INM desarrolla un índice de alerta meteorológica de incendios. Para ello se basa en una regresión múltiple que relaciona el número de incendios y la superficie incendiada con variables meteorológicas de viento, temperatura, días de lluvia, etc.

½ El índice se desarrolla para cada una de las zonas meteorológicas homogéneas que definen en la Comunidad Valenciana y que han servido para el desarrollo posterior de otros índices de riesgo meteorológico de incendios.




ÍNDICES BASADOS EN MODELOS FÍSICOS DEL INCENDIO

½ Se basan en la idea de modelizar, mediante fórmulas o algoritmos matemáticos, alguno de los procesos del incendio: ignición, propagación y extinción, empleando variables conocidas como la vegetación, el terreno, la meteorología, etc. Uno de los modelos más aplicados es

el BEHAVE, de comportamiento del fuego, desarrollado en Estados Unidos y que modeliza la propagación del incendio en base al modelo de combustible, condiciones meteorológicas, pendiente y orientación, de cada zona.

Velocidad de propagaciónClimatología

Vegetación

Topografía

Intensidad

Longitud de llama

Calor desprendido …




BASADOS EN MODELOS DE ESTADO DE LA VEGETACIÓN

½ La mayor o menor predisposición de la vegetación a quemarse depende, en gran medida, de las condiciones climatológicas y su interacción con la misma. En este sentido se han desarrollado numerosas metodologías para estimar la ignición.

Estos métodos se basan en el hecho de que los combustibles forestales intercambian vapor de agua con el medio que les rodea hasta alcanzar una humedad de equilibrio entre ambos, es decir hasta que la presión de vapor de agua en la superficie del combustible esté en equilibrio con el medio. El tiempo en alcanzar esta humedad de equilibrio depende del grosor de los combustibles y de su estado vegetativo.




½ Tradicionalmente estos indicadores de riesgo se basan en el cálculo de la humedad del combustible fino muerto (T.R. < 1h) al ser el que más rápidamente se adapta a las condiciones del medio y el que más rápidamente entraría en ignición. No obstante cada vez más se están introduciendo métodos que estiman el contenido en humedad de los combustibles vivos y gruesos en función de la humedad del suelo, los días de lluvia, la radiación solar, etc.

Con la entrada de las imágenes de satélite y las técnicas de fotointerpretación, se han desarrollado índices que miden el estado de la vegetación en función de la radiación solar, tendiendo en cuenta la reflectividad de los combustibles o incluso la del propio suelo.




EL ÍNDICE DE ALERTA METEOROLÓGICA DEL ICONA½ Se trata de un índice de riesgo meteorológico basado en la

probabilidad de ignición de los combustibles finos muertos, en función de su contenido en humedad. NO TIENE EN CUENTA el estado de los combustibles vivos ni EL EFECTO ACUMULATIVO de los días precedentes al de su cálculo.

A partir de la temperatura y humedad calculan un contenido en humedad de los combustibles finos muertos, que posteriormente corrigen en función de la orientación y sombreado de los mismos. Finalmente, el valor de humedad obtenida se combina con la velocidad y dirección del viento obteniendo un índice de peligro de incendios.




EL ÍNDICE DEL LABORATORIO DE TELEDECCIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE VALLADOLID

½ Este índice, con una RESOLUCIÓN ESPACIAL DE 10 km, se calcula DIARIAMENTE para toda España durante la época estival. Su objetivo es analizar las anomalías referentes a la evolución del NDVI (Normalized Difference Vegetation Index).

El índice de vegetación normalizada se basa en la diferencia de reflectividad entre la vegetación vigorosa y la que está seca, de modo que se puede prever su disponibilidad para arder) en caso de que haya una causa externa. En general se estudia por comparación frente a años anteriores o promedio




EL CÓDIGO DE HUMEDAD CANADIENSE (DROUGTH CODE)

½ Este indicador forma parte del índice canadiense de riesgo de incendios (más completo). El índice mide la humedad en las capas más profundas del suelo, las cuales tienen un comportamiento en cuanto a la pérdida/ganancia de humedad, similar a la de los combustibles gruesos.

El código se calcula en función de la temperatura media al mediodía, la precipitación de las últimas 24 horas y el efecto de la duración de las horas del día. Se trata, por tanto, de un ÍNDICE ACUMULATIVO, QUE TIENE EN CUENTA NO SÓLO LAS CONDICIONES DIARIAS, SINO LAS DE LOS DÍAS PRECEDENTES.

Las técnicas de fotointerpretación han permitido estimar los índices relativos a la sequía del suelo y el contenido de humedad de la vegetación, mediante diferentes combinaciones de bandas espectrales y técnicas de regresión estadística.




http://cwfis.cfs.nrcan.gc.ca/en/current/cc_fw_e.php?year=05&month=08&day=25&map_type=dc

OTROS MÉTODOS DE CÁLCULO DE ÍNDICES

½ Además de los tres métodos anteriores, diferentes autores han desarrollado indicadores de riesgo con una formulación específica que no responde a los planteamientos anteriores.

½ En general se trata de índices de riesgo sencillos, basados en una parametrización tabular o en formulaciones semi-directas de algunas de las variables anteriores




EL ÍNDICE DE RIESGO HISTÓRICO DE INCIDENCIA DE INCENDIOS FORESTALES DEL ICONA

½ Se basa en las estadísticas de incendios

½ Se trata de un índice de riesgo con un alcance temporal que puede variar entre anual y diario y una resolución espacial de 10 km. Su función está más orientada a la prevención a medio/largo plazo.

½Se compone de tres factores que evalúan la frecuencia temporal, la espacial y la causalidad o peligrosidad de los incendios que han acaecido.

ai

ai

ai

t nnnamdhR

111

31

a

ie nR a 1

1

a

i i

j

n

ncc

aC

1

14

11

Rh = Rt x Re x C




INTEGRACIÓN DE INDICADORES Y COMPONENTES

UNA VEZ QUE SE HAN CALCULADO CADA UNO DE LOS INDICADORES INTERMEDIOS, SE DEBERÁN INTEGRARA SUS RESULTADOS EN UN ÚNICO ÍNDICE DE RIESGO DE INCENDIO.




RIESGO

Componente 1

Componente n



territorio …




INTEGRACIÓN DE INDICADORES Y COMPONENTES

½Al igual que ocurre con la formulación de los indicadores de riesgo de incendio (que no dejan de ser índices parciales de riesgo de incendio), en la formulación integral de índices complejos de riesgo de incendio aparecen diferentes planteamientos o metodologías:

EVALUACIÓN DE EXPERTOSTÉCNICAS DE REGRESIÓN O REDES NEURONALESFÓRMULAS DERIVADAS DE MODELOS FÍSICOSTÉCNICAS MULTICRITERIO




ÍNDICES CONSTRUIDOS MEDIANTE EVALUACIÓN DE EXPERTOS:

ÍNDICE DE PRIORIDADES DE DEFENSA DE LA COMUNIDAD VALENCIANA½ Una vez que se han calculado cada uno de los indicadores o índices

intermedios que componen el índice de riesgo, la combinación de sus valores se realiza mediante matrices de cruce en las que los expertos son los que definen los intervalos de riesgo.

Con esta metodología se calcula diariamente el MAPA DE PRIORIDADES DE DEFENSA DE LA COMUNIDAD VALENCIANA

Se trata de un índice complejo que integra factores de riesgo relativos a la ignición, al comportamiento del incendio y a las características del terreno incendiado.




El índice se calcula diariamente con una resolución de 500 metros e integra tanto factores de riesgo dinámico como estructural. Los indicadores meteorológicos NO son acumulativos.




El sistema de cálculo permite visualizar los diferentes índices intermedios observando si una prioridad alta es debida al riesgo de ignición, a la peligrosidad del incendio, a la estadística o al valor del territorio.




ÍNDICES CONSTRUIDOS MEDIANTE TÉCNICAS DE REGRESIÓN O REDES NEURONALES:

½ Una vez que se han calculado cada uno de los indicadores o índices intermedios que componen el índice de riesgo, la combinación de sus valores se realiza mediante técnicas estadísticas de regresión múltiple, logística o redes neuronales. Normalmente son empleados en trabajos de investigación y planificación

En Cataluña se ha desarrollado un ÍNDICE DIARIO DE OCURRENCIA DE INCENDIOS POR CAUSAS HUMANAS, mediante regresión en la que se combinan indicadores climatológicos, de modelos de combustible y topográficos.




ÍNDICES CONSTRUIDOS MEDIANTE FÓRMULAS DERIVADAS DE MODELOS FÍSICOS:

½ Muchos de los índices que se componen de indicadores basados en modelos físicos de inicio o comportamiento de los incendios forestales se integran finalmente mediante fórmulas empíricas que definen un nivel de riesgo.




http://www.elmundo.es/fotografia/2005/07/incendio_guadalajara/03b.html

EL SISTEMA CANADIENSE DE RIESGO DE INCENDIO

½ En Canadá se encuentra operativo el CDFFDRS, formado por cuatro componentes principales: Uno de Peligro meteorológico de Incendios (FWI) que es el más utilizado, otro de predicción del comportamiento del incendio (FBP), un tercero de predicción de ocurrencia en el que se integran los datos históricos, además de los meteorológicos y un cuarto adicional que integra factores extras como la humedad de los combustibles vivos, el paisaje, etc.. Cada uno de ellos está, a su vez, compuesto por indicadores intermedios representativos de los diferentes factores influyentes.

http://fire.cfs.nrcan.gc.ca/research/environment/cffdrs/cffdrs_e.htm



http://fire.cfs.nrcan.gc.ca/research/environment/cffdrs/cffdrs_e.htm


Se trata de un índice meteorológico acumulativo, en el que se tienen en cuenta las condiciones de los días previos, para estimar, entre otros, el contenido de humedad del suelo. Tiene en cuenta tanto el inicio del incendio como su desarrollo posterior. Su cálculo diario es bastante complejo, habiéndose desarrollado métodos para el cálculo de algunos de sus indicadores intermedios mediante técnicas de fotogrametría.




SISTEMA ESTADOUNIDENSE DE PELIGRO DE INCENDIOS

½ Con una estructura similar al sistema canadiense, se basa en dos grandes módulos, uno de ocurrencia de incendios forestales y otro de desarrollo de los incendios, que se integran en un Indice de Carga del Fuego (FLI)

ÍNDICE DE CARGA (FLI)

Índices de sequedad (KDBI) y factor de vitalidad (GF)

Índice de Riesgo de Ignición (IC)

Datos territoriales

Datos meteorológicos

Índice de Riesgo de propagación (SC)

Índice de Riesgo de intensidad (ERC)

Índice de Combustión (BI)

Índice de ocurrencia de rayos

Índice de causalidad humnana




Aunque “a priori” es un índice integral, la realidad es que diariamente se calculan (a pertir de datos meteorológicos e imágenes de satélite) los índices KDBI y GF que estiman el contenido en humedad de combustibles vivos y muertos (índices acumulativos) y se calculan los componentes del índice de combustión, pero los componentes de ocurrencia no están totalmente operativos.

http://www.wrh.noaa.gov/mso/fireweather/nfdrs.php






EL CONCEPTO DE RIESGO INDUCIDO

½El fuego es un proceso de contagio, por lo que la probabilidad de que una porción del territorio se queme, depende no sólo de su probabilidad, sino de la probabilidad de que se quemen las contiguas. De este modo, una celda del terreno tiene un riesgo debido a sus propias condiciones intrínsecas, un riesgo INCURRIDO por las celdas contiguas y un riesgo INDUCIDO, que es el que supone ella para estas últimas.

La independencia estadística que se asigna en muchos modelos de riesgo de incendio puede llegar a ser un defecto significativo en los mismos. Numerosos autores han aplicado diferentes métodos de evaluación del riesgo incurrido para cada celda del territorio, aunque en casi todos los casos se trata de trabajos de investigación. No obstante, una posible solución es realizar una interpolación (Kriging, Spline, IDW…) posterior al cálculo del índice.




LA VALIDACIÓN DE UN ÍNDICE DE RIESGO

½Existen en “el mercado” un gran número de índices de riesgo, “completamente probados”, operativos en países muy avanzados y que se encuentran “a nuestra disposición”. La aparente facilidad que supone trasladar la formulación de un índice hace que esto esté ocurriendo en muchas ocasiones, sin que se llegue a comprobar si los resultados obtenidos con este índice son los esperados y mejoran lo que existía hasta la fecha. A este respecto hay que tener en cuenta:

Cada índice se ha desarrollado para unas condiciones concretas de climatología, orografía y vegetación.

Habría que cerciorarse de que el índice que vamos a utilizar está validado en su región de origen.

En todo caso, se debería realizar una validación en la zona donde se quiera poner operativo, previo a su utilización. Podemos estar tomando decisiones erróneas por un índice mal calibrado o que no tiene significación para nuestra zona.

Validar implica usar datos de varios años y emplear técnicas de estadística no paramétrica dada la no normalidad de las poblaciones de incendios.




UN PORTAL DONDE OBSERVAR EL RIESGO DE INCENDIO

½Servidor del JRC de la Comisión Europea en el que publica los diferentes índices de riesgo que calcula durante la época estival y que, en un futuro, va a habilitar para que los usuarios registrados puedan descargarse la cartografía de riesgo generado

http://effis-viewer.jrc.ec.europa.eu/wmi/viewer.html



http://effis-viewer.jrc.ec.europa.eu/wmi/viewer.html


CONCLUSIONES

½ Estimar el riesgo de incendio es fundamental para los técnicos implicados en las tareas de planificación, prevención, detección y extinción de incendios.

½ Existen índices muy diferentes en cuanto a sus alcances temporales, espaciales y de componentes de riesgo .

½ La gran mayoría de los índices se basa en estimar el riesgo derivado de las condiciones meteorológicas, diferenciándose entre los índices acumulativos y los que no integran las condiciones de días anteriores.

½Las técnicas de fotointerpretación están ayudando al cálculo de variables hasta ahora difícilmente calculables.

½ No hay un índice que sea “el mejor”. Según las necesidades de los usuarios se deberá emplear uno u otro.

½A la hora de emplear un índice de riesgo habrá que analizar cuál es el objetivo buscado y los datos disponibles.




MUCHAS GRACIAS

GANDÍA, 2007




Índices de riesgo de incendio

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