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Sara Perestrelo, investigadora del proyecto CILIFO, distinguida por el Young Research Award por el trabajo “Modelling Forest Fires using Complex Netwoks”

08.04.2021. “Este es el primer modelo para tratar de modelar incendios desde una perspectiva multiescala y utilizando el modelo multicapa, permitiendo una forma muy organizada de describir el problema muy complejo de los incendios forestales” – Sara Perestrelo.

Sara Perestrelo, estudiante de doctorado, miembro del Centro de Investigación en Matemáticas y Aplicaciones (CIMA) de la Universidad de Évora e investigadora del proyecto CILIFO fue distinguida por el Young Research Award, ofrecido por Wolfram Research, el 26 de marzo de 2021, durante la conferencia SymComp, 5ª Conferencia Internacional sobre Desarrollos y Aplicaciones de Computación Numérica y Simbólica.

El premio se debe al trabajo “Modelling Forest Fires using Complex Netwoks”realizado en colaboración con la profesora e investigadora del Instituto Ciências da Terra (ICT) Nuno A. Ribeiro, con la profesora e investigadora de la Universidad de Évora y CIMA Clara Grácio, y con el profesor Luís Mário Lopes de ISEL y CIMA.

El objetivo de la obra era crear un modelo (basado en el modelo de red multicapa, en el marco de redes complejas, consistentes en una estructura de red de redes) que, cuando se aplica a una geografía determinada, puede determinar qué zona es óptima para el establecimiento de mosaicos de extinción de incendios, o mejor dicho, roturas de incendios.

En cuanto a la metodología utilizada, Sara Perestrelo dice: “para explicar mejor nuestro enfoque, debo definir dos conceptos esenciales: la escala local y la escala del paisaje”. El primero se define por el rango al que es posible definir y medir un conjunto de características medibles del terreno, características/propiedades como el tipo de vegetación, densidad de vegetación, pendiente, porcentaje de materia muerta, etc., esta es la escala local. La escala horizontal es la escala a la que cada porcentaje de terreno definido en la escala local es el elemento de estudio por lo que, en esta escala, estas características ya no importan para su análisis. “La red de redes entra aquí”, explica la investigadora: “cada pedazo de tierra definido a escala local puede ser traducido por una red (red a escala local), donde se produce la dinámica de propagación de un incendio”. “Estas parcelas de tierra son los nodos de red de todo el paisaje (red a gran escala)”. A continuación, se utilizó el modelo epidemiológico SIR para modelar el fuego a escala local para extraer el tiempo de propagación de un incendio entre cada par de nodos desde un punto de ignición preestablecimiento. Al final, la red a gran escala se parametriza mediante los valores de tiempo de dispersión obtenidos en la red de escala local. Desde el momento en que se parametriza la red a gran escala, es posible calcular medidas de red típicas, como el tiempo medio de propagación, que siempre debe ser más largo que el tiempo de respuesta por parte de las fuerzas de extinción de incendios.

“El modelo puede tener más o menos resolución, según el detalle del estudio de los tramos de terreno definidos, pero cualquiera que sean estas características, para obtener el tiempo de dispersión sólo se necesitan dos parámetros: la superficie de mucha tierra y su velocidad de propagación del fuego (estimación)”, comenta Sara Perestrelo.

Al ser difícil de experimentar en el campo de los incendios a nivel paisajístico, este enfoque permite precisamente solucionar este problema y, cuando se aplica, presenta una forma muy organizada de caracterizar el terreno siendo posible el estudio exclusivo de ciertas áreas de tierra sin perjuicio de la estructura general del modelo. Otra ventaja es que este enfoque no requiere un método específico de topografía del terreno, siempre que se conozcan los parámetros necesarios (área de dispersión y velocidad).

Hasta el diseño del modelo, se sabe que una red de redes en el contexto de incendios forestales, es un modelo posible de aplicar en condiciones específicas de terreno, combustible y meteorología, permitiendo un análisis a gran escala. Este es el comienzo de un largo viaje que obtendrá muchos resultados y conclusiones, dependiendo de la geografía de su aplicación.

 

 

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Sara Perestrelo, investigadora del proyecto CILIFO, distinguida por el Young Research Award por el trabajo “Modelling Forest Fires using Complex Netwoks”

08.04.2021. “Este es el primer modelo para tratar de modelar incendios desde una perspectiva multiescala y utilizando el modelo multicapa, permitiendo una forma muy organizada de describir el problema muy complejo de los incendios forestales” – Sara Perestrelo.

Sara Perestrelo, estudiante de doctorado, miembro del Centro de Investigación en Matemáticas y Aplicaciones (CIMA) de la Universidad de Évora e investigadora del proyecto CILIFO fue distinguida por el Young Research Award, ofrecido por Wolfram Research, el 26 de marzo de 2021, durante la conferencia SymComp, 5ª Conferencia Internacional sobre Desarrollos y Aplicaciones de Computación Numérica y Simbólica.

El premio se debe al trabajo “Modelling Forest Fires using Complex Netwoks”realizado en colaboración con la profesora e investigadora del Instituto Ciências da Terra (ICT) Nuno A. Ribeiro, con la profesora e investigadora de la Universidad de Évora y CIMA Clara Grácio, y con el profesor Luís Mário Lopes de ISEL y CIMA.

El objetivo de la obra era crear un modelo (basado en el modelo de red multicapa, en el marco de redes complejas, consistentes en una estructura de red de redes) que, cuando se aplica a una geografía determinada, puede determinar qué zona es óptima para el establecimiento de mosaicos de extinción de incendios, o mejor dicho, roturas de incendios.

En cuanto a la metodología utilizada, Sara Perestrelo dice: “para explicar mejor nuestro enfoque, debo definir dos conceptos esenciales: la escala local y la escala del paisaje”. El primero se define por el rango al que es posible definir y medir un conjunto de características medibles del terreno, características/propiedades como el tipo de vegetación, densidad de vegetación, pendiente, porcentaje de materia muerta, etc., esta es la escala local. La escala horizontal es la escala a la que cada porcentaje de terreno definido en la escala local es el elemento de estudio por lo que, en esta escala, estas características ya no importan para su análisis. “La red de redes entra aquí”, explica la investigadora: “cada pedazo de tierra definido a escala local puede ser traducido por una red (red a escala local), donde se produce la dinámica de propagación de un incendio”. “Estas parcelas de tierra son los nodos de red de todo el paisaje (red a gran escala)”. A continuación, se utilizó el modelo epidemiológico SIR para modelar el fuego a escala local para extraer el tiempo de propagación de un incendio entre cada par de nodos desde un punto de ignición preestablecimiento. Al final, la red a gran escala se parametriza mediante los valores de tiempo de dispersión obtenidos en la red de escala local. Desde el momento en que se parametriza la red a gran escala, es posible calcular medidas de red típicas, como el tiempo medio de propagación, que siempre debe ser más largo que el tiempo de respuesta por parte de las fuerzas de extinción de incendios.

“El modelo puede tener más o menos resolución, según el detalle del estudio de los tramos de terreno definidos, pero cualquiera que sean estas características, para obtener el tiempo de dispersión sólo se necesitan dos parámetros: la superficie de mucha tierra y su velocidad de propagación del fuego (estimación)”, comenta Sara Perestrelo.

Al ser difícil de experimentar en el campo de los incendios a nivel paisajístico, este enfoque permite precisamente solucionar este problema y, cuando se aplica, presenta una forma muy organizada de caracterizar el terreno siendo posible el estudio exclusivo de ciertas áreas de tierra sin perjuicio de la estructura general del modelo. Otra ventaja es que este enfoque no requiere un método específico de topografía del terreno, siempre que se conozcan los parámetros necesarios (área de dispersión y velocidad).

Hasta el diseño del modelo, se sabe que una red de redes en el contexto de incendios forestales, es un modelo posible de aplicar en condiciones específicas de terreno, combustible y meteorología, permitiendo un análisis a gran escala. Este es el comienzo de un largo viaje que obtendrá muchos resultados y conclusiones, dependiendo de la geografía de su aplicación.

 

 

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Sara Perestrelo, investigadora do projeto CILIFO, distinguida pelo Young Research Award pelo trabalho “Modelling Forest Fires using Complex Netwoks”

08.04.2021. “Este é o primeiro modelo a tentar a modelação de incêndios de uma perspectiva multi-escala e recorrendo ao modelo multi-camadas, permitindo uma forma muito organizada de descrever o problema muito complexo dos incêndios florestais.” – diz-nos Sara Perestrelo.

Sara Perestrelo, aluna de doutoramento, membro do Centro de Investigação em Matemática e Aplicações (CIMA) da Universidade de Évora e investigadora do projecto CILIFO foi distinguida pelo Young Research Award, oferecido pela Wolfram Research, a 26 de março de 2021, durante a conferência SymComp, 5th International Conference on Numerical and Symbolic Computation Developments and Applications.

O prémio atribuído deve-se ao trabalho “Modelling Forest Fires using Complex Netwoks”, realizado em colaboração com o professor e investigador do Instituto Ciências da Terra (ICT) Nuno A. Ribeiro, com a professora e investigadora da Universidade de Évora e do CIMA Clara Grácio, e com o professor Luís Mário Lopes do ISEL e do CIMA.

O objetivo do trabalho foi criar um modelo (baseado no modelo de redes multicamadas, no âmbito das redes complexas, que consiste numa estrutura de rede de redes) que, quando aplicado a uma determinada geografia, pode determinar qual a zona ótima para o estabelecimento de mosaicos de supressão de incêndio, ou melhor, corta-fogos.

A propósito da metodologia utilizada, Sara Perestrelo refere: “para melhor explicar a nossa abordagem, devo definir dois conceitos essenciais: a escala local e a escala da paisagem.” A primeira é definida pelo alcance até onde é possível definir e medir um conjunto de características mensuráveis do terreno, características/propriedades como tipo de vegetação, densidade de vegetação, declive, percentagem de matéria morta, etc., essa é a escala local. A escala da paisagem é a escala à qual cada porção de terreno definida na escala local é o elemento de estudo pelo que, nesta escala, essas características já não interessam para análise.

“A rede de redes entra aqui” diz-nos a investigadora: “Cada porção de terreno definida à escala local pode ser traduzida por uma rede (rede de escala local), onde ocorre a dinâmica de espalhamento de um incêndio.” “Estas porções de terreno são os nodos da rede à escala da paisagem (rede de larga escala).” Foi então utilizado o modelo epidemiológico SIR para modelar o incêndio à escala local para, a partir daí, extrair o tempo de espalhamento de um incêndio entre cada par de nodos a partir de um ponto de ignição pré-estabelecido. No final, a rede de larga escala é parametrizada pelos valores de tempo de espalhamento, obtidos na rede de escala local. A partir do momento em que a rede de larga escala está parametrizada, é possível calcular medidas típicas de rede como o tempo médio de espalhamento, que deve ser sempre superior ao tempo de resposta por parte das forças de combate aos fogos.

“O modelo pode ter mais ou menos resolução, de acordo com o detalhe do levantamento das porções de terreno definidas, mas quaisquer que sejam essas características, para obter o tempo de espalhamento apenas dois parâmetros são necessários: a área de uma porção de terreno e a respetiva velocidade de espalhamento do fogo (estimativa)”, refere Sara Perestrelo.

Sendo difícil a experimentação no âmbito dos incêndios à escala da paisagem, esta abordagem permite precisamente contornar esse problema e quando aplicada, apresenta uma forma muito organizada de caracterizar o terreno sendo possível o levantamento exclusivo de certas áreas de terreno sem qualquer prejuízo para a estrutura global do modelo. Outra das vantagens é que esta abordagem não requer um método específico de levantamento do terreno, desde que os parâmetros requeridos (área e velocidade de espalhamento) sejam conhecidos.

Até à conceção do modelo, sabe-se que uma rede de redes no contexto dos incêndios florestais, é um modelo possível de aplicar em condições específicas de terreno, combustível e meteorologia, permitindo uma análise multi-escala. Este é o início de um longo percurso que vai obter muitos resultados e conclusões, consoante a geografia da sua aplicação.

 

 

 

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