Guillaume Rolland Une nouvelle approach développée par le Nationwide Middle for Atmospheric Investigation (NCAR) utilise l’intelligence artificielle pour mettre à jour efficacement les cartes de végétation sur lesquelles s’appuient les modèles informatiques de feux de forêt pour prédire avec précision le comportement et la propagation des incendies.
Dans une étude récente, des scientifiques ont démontré la méthode en utilisant l’East Troublesome Fireplace de 2020 dans le Colorado, qui a brûlé des terres qui ont été qualifiées à tort dans les inventaires de carburant comme étant une forêt saine. En fait, le feu, qui s’est développé de manière explosive, a brûlé un paysage qui avait récemment été ravagé par les dendroctones du pin et les tempêtes de vent, laissant d’importantes étendues de bois mort et abattu.
L’équipe de recherche a comparé des simulations de l’incendie générées par un modèle de comportement des feux de forêt à la pointe de la technologie développé au NCAR en utilisant à la fois l’inventaire de carburant standard pour la région et celui qui a été mis à jour avec l’intelligence artificielle (IA). Les simulations qui utilisaient les carburants mis à jour par l’IA ont fait un bien meilleur travail pour prédire la superficie brûlée par le feu, qui a finalement atteint as well as de 190 000 acres de terre des deux côtés de la fracture continentale.
“L’un de nos principaux défis dans la modélisation des incendies de forêt a été d’obtenir des données précises, y compris des données sur le carburant”, a déclaré Amy DeCastro, scientifique et auteur principal du NCAR. “Dans cette étude.”
La recherche a été financée par la US National Science Basis, qui est le sponsor du NCAR. Les simulations de modélisation ont été exécutées au NCAR-Wyoming Supercomputing Center sur le système Cheyenne.
Utilisation de satellites pour tenir compte des dommages causés par le dendroctone du pin
Pour qu’un modèle simule avec précision un incendie de forêt, il nécessite des informations détaillées sur les conditions actuelles. Cela inclut la météo locale et le terrain ainsi que les caractéristiques de la matière végétale qui fournit du carburant pour les flammes – ce qui est réellement disponible pour brûler et dans quel état il se trouve. Est-il mort ou vivant ? Est-ce humide ou sec ? De quel sort de végétation s’agit-il ? Combien y a-t-il ? Quelle est la profondeur du carburant déposé sur le sol ?
L’étalon-or des ensembles de données sur les combustibles est produit par LANDFIRE, un programme fédéral qui produit un selected nombre d’ensembles de données géospatiales, y compris des informations sur les combustibles des feux de forêt. Le processus de création de ces ensembles de données sur les combustibles des feux de forêt est vaste et intègre des images satellite, des simulations de paysage et des informations collectées en personne lors des enquêtes. Cependant, la quantité de ressources nécessaires pour les produire signifie que, dans la pratique, ils ne peuvent pas être mis à jour fréquemment, et les événements de perturbation dans la forêt – y compris les incendies de forêt, les infestations d’insectes et le développement – peuvent modifier radicalement les combustibles disponibles entre-temps.
Dans le cas de l’East Troublesome Fireplace, qui a commencé dans le comté de Grand, au Colorado, et a brûlé vers l’est dans le parc nationwide des Rocheuses, le dernier ensemble de données sur le carburant LANDFIRE a été publié en 2016. Au cours des quatre années qui ont suivi, les dendroctones du pin avaient causé mortalité dans la région.
Pour mettre à jour l’ensemble de données sur le carburant, les chercheurs se sont tournés vers les satellites Sentinel, qui font partie du programme Copernicus de l’Agence spatiale européenne. Sentinel-1 fournit des informations sur la texture de floor, qui peuvent être utilisées pour identifier le style de végétation. (L’herbe a une texture très différente de celle des arbres, par exemple.) Et Sentinel-2 fournit des informations qui peuvent être utilisées pour déduire la santé de la plante à partir de sa verdeur. L’enquête est menée chaque année par du personnel qualifié qui estime la mortalité des arbres à partir des airs.
transformant la majorité des combustibles classés comme “litière de bois” ou “sous-étage de bois” en “coupe de fond”, la désignation utilisée pour les régions boisées avec des arbres lourds. mortalité.
a déclaré DeCastro. “L’intelligence artificielle s’est avérée être un outil efficace pour mettre à jour les données d’une manière moins gourmande en ressources.”
Positionné pour un influence positif
Pour tester l’effet que l’inventaire de carburant mis à jour aurait sur la simulation des incendies de forêt, les scientifiques ont utilisé une variation du modèle de recherche et de prévision météorologique du NCAR, connue sous le nom de WRF-Hearth, qui a été spécifiquement développée pour simuler le comportement des incendies de forêt.
Lorsque WRF-Fireplace a été utilisé pour simuler l’incendie gênant de l’Est à l’aide de l’ensemble de données de carburant non ajusté LANDFIRE, il a considérablement sous-estimé la superficie que le feu brûlerait. Lorsque le modèle a été exécuté à nouveau avec l’ensemble de données ajusté, il a été en mesure de prédire la zone brûlée avec un degré de précision beaucoup plus élevé, indiquant que le bois mort et abattu a contribué à alimenter la propagation du feu beaucoup additionally que si les arbres étaient encore vivants..
Pour l’instant.
Par exemple. quelle chaleur et quelle densité) ainsi que la probabilité que ces braises puissent provoquer des incendies ponctuels.
“Nous avons tellement de technologie, tellement de puissance de calcul et tellement de ressources à portée de key pour résoudre ces problèmes et assurer la sécurité des personnes”, a déclaré le scientifique du NCAR, Timothy Juliano, co-auteur de l’étude. “Nous sommes bien placés pour avoir un effects positif nous devons simplement continuer à y travailler.”
