Modelagem de risco e perigo de incêndios florestais com simulações de propagação

Isaac D. B. Silva, Laécio C. Barros, João F. C. A. Meyer

Resumo


Este trabalho visa modelar o perigo e o risco de incêndios florestais utilizando duas ferramentas matemáticas distintas: um sistema dinâmico fuzzy e um classificador do tipo k-NN (k-NN ´e o acrônimo de k-Nearest Neighbors). As variáveis de entrada do primeiro são umidade relativa do ar e precipitação pluvial e a saída gera uma série temporal que modela o perigo de incêndio. O segundo tem como entradas as variáveis geográficas: altitude, tipologia florestal e as distâncias para curso d’água e para estradas mais próximos enquanto a saída é a probabilidade condicional da classe ω1 (que representa a presença de focos de calor), dado que o padrão de teste xt foi classificado. Esses dois índices são utilizados para simular a propagação de incêndios florestais a partir da metodologia dos autômatos celulares. O estudo ´e realizado para o Estado do Acre com informações geo- referenciadas dos anos de 2003 a 2014. A acurácia do classificador k-NN foi de 84,3% junto a um conjunto de teste e apenas para um percentual de 4,52% de focos de calor ocorridos em 2014 foi atribuído risco zero. A estimativa do risco temporal para o ano de 2014 foi avaliada por meio de uma classificação binária, na qual obteve-se acurácia de 73,97% com área abaixo da curva ROC de 87,94%. Após a simulação de propagação de incêndios utilizando os autômatos celulares verificou-se que 62,86% dos focos de calor que ocorreram em 2014 pertencem a células que foram atingidas pelo “incêndio”. 


Palavras-chave


Incêndios Florestais, Classificador k-NN, Sistema Fuzzy, Autômatos Celulares.

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DOI: https://doi.org/10.5540/03.2018.006.02.0432

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