RO - PREVENT Wildfires (Halmstad)

Incendii de vegetație

Cum pot tehnologiile să ajute la detectarea, combaterea și atenuarea consecințelor incendiilor de vegetație

Start

Introducere

Incendiile de vegetație devin o problemă uriașă la nivel global. Aceste incendii nu mai reprezintă doar o amenințare pentru pădurile izolate; ele afectează acum în mod regulat orașele și comunitățile noastre. Pagubele pe care le provoacă - de la pierderea locuințelor până la fumul răspândit - arată că avem nevoie de metode mai bune decât simpla stingere a flăcărilor. Tehnologiile avansate oferă soluții noi și puternice în lupta împotriva incendiilor de vegetație. Instrumente precum teledetecția și modelarea predictivă ne permit să prezicem mult mai bine izbucnirile de incendii. În plus, vehiculele autonome și dronele oferă un sprijin esențial, nu numai prin detectarea și combaterea activă a răspândirii flăcărilor, ci și prin ajutând la atenuarea și recuperarea după ce incendiul de vegetație a trecut.

Index

Mecanică și dinamică

Cunoștințe generale

Utilizarea tehnologiilor

Programe europene

Incendii de vegetație - Definiții

01

Cunoștințe generale

Informații importante privind incendiile de vegetație în situații reale

După un incendiu de vegetație

Înainte de un incendiu de vegetație

În timpul unui incendiu de vegetație

Cum îi poți ajuta pe copii să se pregătească?

02

Programe europene

Ce este ERCC-ul european?

Centrul de Coordonare a Răspunsului la Urgență (ERCC) este nucleul Mecanismului de Protecție Civilă al UE, care coordonează asistența acordată țărilor afectate de dezastre prin furnizarea de:

• Articole de ajutor
• Expertiză
• Echipe de Protecție Civilă
• Echipamente specializate

Pentru a activa un răspuns din partea ERCC, solicitarea trebuie făcută de autoritățile naționale sau de un organism al Organizației Națiunilor Unite. Rețineți că ERCC poate ajuta orice țară din interiorul sau din afara UE și că funcționează 24/7.

Activări ERCC în 2024

Activările ERCC pentru incendiile de vegetație din 2025

Până în august 2025, Mecanismul de protecție civilă al UE a fost activat de 18 ori pentru a răspunde la incendiile de natură sălbatică, prin coordonarea asistenței din 11 țări.

RescEU

Pentru a proteja în continuare cetățenii de dezastre și a gestiona riscurile emergente, Comisia Europeană a creat rescEU ca o actualizare a Mecanismului de Protecție Civilă al UE. rescEU este finanțat de Uniunea Europeană și a fost înființat ca o rezervă strategică de capabilități și resurse pentru a face față răspunsului în caz de dezastre. Acesta acoperă diferite domenii, cum ar fi:

• Flota de pompieri (formată din avioane și elicoptere de stingere a incendiilor).
• Avioane de evacuare medicală.
• Materiale medicale critice.
• Echipamente specializate pentru a face față diferitelor tipuri de urgențe.
• Și multe altele.

Resursele rescEU sunt găzduite în locații strategice în cei peste 22 de membri ai săi.

RescEU în 2025

Pentru sezonul incendiilor de vegetație din 2025, în cadrul programului rescEU, următoarele țări au pus la dispoziția altor state membre ale UE, în caz de urgență, 18 avioane de stingere a incendiilor și 4 elicoptere:

• Cipru,
• Cehia,
• Slovacia,
• Grecia,
• Spania,
• Franța,
• Croația,
• Italia,
• Portugalia,
• Suedia.

RescEU în 2025

De asemenea, 671 de pompieri din 14 țări europene au fost plasați strategic în zone cu risc ridicat pentru a ajuta rapid brigăzile locale de pompieri în caz de izbucnire a incendiilor.

Cum a salvat rescEU un oraș italian

03

Incendii de vegetație - Definiții

Un incendiu de vegetație este un incendiu necontrolat care se răspândește rapid prin vegetația sălbatică, putând apărea fie din cauze naturale, fie din vina omului, adesea invadând și devastând zonele urbane.

Introducere în incendiile de vegetație

Un incendiu de vegetație poate apărea fie din cauze naturale, fie prin intervenție umană. Cauzele naturale includ fulgerele, temperaturile ridicate combinate cu lipsa umidității și vânturile puternice, precum și activitatea vulcanică. Intervenția umană poate fi împărțită în comportament neglijent, utilizarea de materiale inflamabile și, bineînțeles, incendierea intenționată (Uniunea Europeană, 2023). Principalele motive pentru incendierea neintenționată în zonele rurale sunt țigările aruncate, focurile de tabără nesupravegheate (WFCA, 2022), arderea necontrolată a gunoiului și scurtcircuitele la diverse echipamente.

Categorii de incendii de vegetație

- Sol - Incendiu subteran sau terestru, care se dezvoltă în rădăcinile plantelor și vegetația moartă prezentă în sol. Principala sa caracteristică este durata lungă și dificultatea localizării, deoarece nu produce flacără. Prin urmare, daunele aduse mediului sunt cauzate subsolului. - Incendiu de suprafață, care este cel mai frecvent. Acest tip de incendiu este ușor de detectat, iar intensitatea sa de obicei nu crește. - Incendiu de coroană, care pornește din straturile inferioare ale solului, se răspândește până în cele mai înalte puncte ale coronamentului și prin acesta se răspândește în toată pădurea, folosind drept combustibil materialele găsite la suprafață. - Tăciuni și jar, care sunt definite ca particule zburătoare arse care curg împreună cu produsele de ardere gazoase și creează noi incendii.

Incendiile de vegetație au consecințe devastatoare și produc diverse impacturi negative semnificative:

Pe de altă parte, incendiile au loc pe planetă de mii de ani și au contribuit la creșterea și evoluția planetei și a oamenilor (Fideli, 2020; Baker și colab., 2020). Nu putem spune că toate incendiile sunt distructive. Incendiile sunt un factor critic în modelarea și menținerea echilibrului ecosistemului.

Focul ca un catalizator esențial al ecosistemului

De fapt, intenția oamenilor de a menține și conserva integritatea pădurilor fără a sprijini procesele naturale de curățare și defrișare, creează condiții care favorizează evoluția unui incendiu de vegetație. De exemplu, combustibilul uscat care se acumulează ani de zile în sol creează condițiile potrivite pentru incendiile de vegetație. Astfel, întreținerea deficitară a ariilor protejate este un factor care a contribuit în mare măsură la creșterea numărului de incendii de vegetație în ultimii 60 de ani..

04

Mecanica și dinamica incendiilor de vegetație

„Triunghiul Focului”

OXIGEN

Triunghiul focului (Adaptat după imaginea creată de Gustavb prin Wikimedia Commons)

Stingerea incendiilor

• Modul de stingere a incendiului se bazează pe eliminarea unuia dintre cele trei elemente structurale.
• Răspândirea incendiului depinde de tipul de combustibil furnizat de regiune, de geologia sa și de condițiile meteorologice predominante în momentul producerii acestuia (Jiang și colab., 2020; Huang și Gao, 2021).
• Caracteristicile unui incendiu de vegetație tipic includ:

• Punctul său de aprindere, cunoscut și sub numele de „Punct de origine”;

• „Focul din spate”, care se referă la zona care a ars deja și continuă cu o intensitate mai mică;
• „Focul din față”, care este frontul principal și este direcționat în funcție de direcția vântului;

• „Flancul”, care reprezintă punctele sale laterale (Trollope, de Ronde și Geldenhuys, 2004);

Conștientizarea punctului său de aprindere și manifestare oferă informații valoroase și utile, atât despre cum să îl abordăm, cât și despre cum să îl suprimăm.

Stingerea incendiilor

Condițiile climatice ale zonei în momentul izbucnirii incendiului modelează nivelurile de umiditate și temperatură din zonă, care, la rândul lor, influențează dezvoltarea incendiului. Un factor important în răspândirea incendiului este topografia zonei, care, în combinație cu rafalele de vânt, poate crește sau limita extinderea acestuia. De asemenea, focul are potențialul de a crea propriul curent puternic de convecție a aerului, care poate crea fenomene de tornadă și nori denși de fum ascendenți, cunoscuți sub numele de „Pirocumulonimbus”, care, pe lângă poluarea aerului, pot crea aprinderi pirogene cauzate de fulgere (Pausas & Keeley, 2021; Priyadarshi, Yang, Werner și Kryza, 2020). Fiecare incendiu de vegetație este unic datorită tuturor factorilor menționați aici și de aceea este crucial să se ia în considerare toate aspectele terenului, împreună cu condițiile meteorologice predominante. Această analiză cuprinzătoare ajută la formularea unei strategii eficiente pentru gestionarea incendiilor. Este la fel de important să se informeze comunitatea locală în timp util, mai ales dacă evacuarea devine necesară.

Un exemplu de cercetare privind incendiile de vegetație

05

Tehnologii utilizate în caz de incendii de vegetație

Tehnologii avansate în stadiul de dinainte de incendiile de vegetație

Etapa pre-incendiu

Etapa premergătoare incendiilor de vegetație se concentrează pe predicție, prevenire și evaluare proactivă a riscurilor. Tehnologiile avansate oferă date senzoriale avansate și capacități analitice pentru o atenuare eficientă chiar înainte de producerea aprinderii.

Posibilele aplicații ale tehnologiilor profunde sunt:

Teledetecție

Modelare predictivă

IoT - Senzor de sol, Senzor CO2

Supraveghere cu drone

Geospatial AI

Calcul de margine

Tehnologii avansate în stadiul de incendiu activ

Stadiul de incendiu activ

Etapa incendiilor active se concentrează pe răspunsul operațional în timp real, izolarea și implementarea resurselor. Tehnologiile avansate oferă informații imediate și acționabile, precum și suport operațional autonom pentru atenuarea eficientă a incendiilor.

Posibilele aplicații ale tehnologiilor profunde sunt:

Imagini satelitare în timp real

Cartografiere AI

Dronele autonome

Calcul de margine

Simulări de gemeni digitali

Tehnologii avansate în stadiul post-incendiu

Etapa post-incendiu

Etapa post-incendiu se concentrează pe evaluarea pagubelor, stabilizare și planificarea recuperării pe termen lung. Tehnologiile avansate oferă instrumentele necesare pentru analize la scară largă și reabilitarea ecosistemelor.

Posibilele aplicații ale tehnologiilor profunde sunt:

Teledetecție de înaltă rezoluție

IA geospațială și cartografiere Lidar

Modele de hidrologie predictivă

Vizualizare și gemeni digitali

Curs finalizat!

Heat

The environmental temperature and heat significantly influence the ignition and propagation of a fire as they affect the point of pyrolysis. During the process of pyrolysis, the combustible material present in a forest or a field is heated to a point where gases are produced. These gases, released from the specific materials, are flammable. The reason why the knowledge of the types of vegetation, as well as the green or dry points of a forest is important is because there are significant differences in the degrees of pyrolysis among them, as well as between living and dead organisms (Amini, Safdari, Weise, & Fletcher, 2019). This knowledge is crucial to understand and predict fire behaviour as well as develop effective fire management strategies. .

Oxygen

Oxygen supply is a key component in combustion production and in open spaces cannot be controlled. It determines the speed and direction of the Fire. This is an additional reason for having good knowledge of the weather conditions in the area. Fire can be combined with wind power and fuel quality, and quickly turn through Firebrands and Embers into a wildfire.

Creating a digital twin of the affected area to simulate the long-term impact on water resources, ecosystem recovery rates, and future regrowth strategies.

source: https://www.xyht.com/lidarimaging/creating-earths-digital-twin/

Oxygen

Oxygen supply is a key component in combustion production and in open spaces cannot be controlled. It determines the speed and direction of the Fire. This is an additional reason for having good knowledge of the weather conditions in the area. Fire can be combined with wind power and fuel quality, and quickly turn through Firebrands and Embers into a wildfire.

Real-time satellite imagery provides immediate, wide-area fire mapping to define the perimeter and identify the exact direction and speed of the fire front.

source: https://flowingdata.com/2025/01/12/visual-guide-to-the-wildfire-damage/

AI-Powered fire mapping helps to automatically detection of fire lines and smoke plumes from aerial and satellite data, eliminating manual mapping time and increasing accuracy.

source: https://eo4society.esa.int/2021/10/15/artificial-intelligence-for-earth-observation-monitoring-of-wildfires/

Drones are use in direct fire surveillance using thermal and visible cameras for real-time tactical feedback to ground crews and air support. The specialized drones can be also used to drop water/retardant in dangerous zones or to perform prescribed counter-burns (backfiring) safely from the air.

source: https://www.bbc.com/future/article/20230609-can-we-use-firefighting-drones-put-out-wildfires

Fire

Fire is "the process of burning flammable materials that produce heat, light and (often) smoke" (Vocabulary.com, n.d.), and which takes place through a chemical reaction. The combustion produces an effect completely different from the raw material: the flame (Science Learning Hub , 2009). A flame is a structure without a specific surface (Law & Sung, 2000) and occurs either at a specific constant speed or in the form of wrinkling and irregular speed.

Monitoring fuel load, mapping drought severity, and tracking vegetation health (e.g., using satellite imagery and LiDAR to calculate biomass and canopy density). See for example Copernicus maps https://drought.emergency.copernicus.eu/tumbo/gdo/map/

• Hotspot Detection: Thermal cameras are the most critical tool, allowing operators to spot small, subsurface temperature anomalies (hotspots) that indicate smoldering fires, poorly extinguished campfires, or early combustion
• Fuel Mapping & Risk Assessment: High-resolution drone imagery and LiDAR are used to create precise 3D maps of the terrain. This data is analyzed to assess fuel load (biomass density) and identify dangerous "fuel ladders"—vegetation that connects ground fuel to tree canopies—allowing managers to prioritize preventative clearing or controlled burns.
• Infrastructure Monitoring: Drones check remote power lines and railway corridors for damage or vegetation overgrowth that could cause electrical arcing or sparks, which are common ignition sources.

Rapidly assessing structural damage to buildings and infrastructure (like roads and power lines) and measuring the precise area of burned land (burn severity mapping) by comparing pre- and post-wildfire imagery.

source: https://www.9news.com.au/world/los-angeles-wildfires-altadena-palisades-california-fires-before-and-after-satellite-images/dcb25150-7f74-48be-aa5b-73ec74829aa5

Edge computing enhances wildfire management by enabling real-time data processing directly in or near the remote environment where sensors are deployed. Instead of sending vast amounts of raw data—such as high-resolution images or constant thermal readings from drones and IoT sensors—to a distant cloud server, edge devices can analyse this information instantly. This capability allows for the near-immediate detection of tiny hotspots or sudden changes in wind/humidity which leads to accelerating the response time.

Real-time forecasting of fire spread based on current wind, fuel, and topography, allowing command centers to predict the next 1–4 hours of fire behavior.

source: https://science.nasa.gov/science-research/science-enabling-technology/nasa-wildfire-digital-twin-pioneers-new-ai-models-and-streaming-data-techniques-for-forecasting-fire-and-smoke/

Edge computing during active wildfires plays an important role as it overcomes the delay of transmitting large amounts of data from remote locations.Instead of sending raw drone video footage or continuous sensor readings back to a central cloud server, edge devices (small, rugged computers) placed directly on the drone or near the fire scene handle the analysis in much shorter time.

source: https://aetic.theiaer.org/archive/v6/v6n3/p5.pdf

Fuel

Fuel is defined as any material which, when burned, releases energy usually in the form of heat and light with the simultaneous emission of harmful emissions, which in any case is different, depending on the nature and form of combustion (Kohse-Höinghaus, 2020). This knowledge is also important because different vegetation types and tree species affect the speed of spread and burning duration differently. At the same time, the amount of fuel affects the spread as well as the possible path that the fire front is going to follow.

Using AI and Machine Learning to fuse meteorological, topographical, and fuel data to

• forecast fire risk zones,
• ignition probability,
• potential spread paths.

Deploying low-cost ground sensors to monitor real-time soil moisture content, ground temperature, and humidity, can provide inputs for drought indices. Moreover, CO2 sensors can be used for early detection of wildfires.

Leveraging the advancements in Artificial Intelligence (AI) and decades of geospatial observations, highly sophisticated predictive models are now constructed using geospatial raster data to accurately assess and forecast wildfire hazard. The key components are: geospatial data, weather data, AI/ML models, dynamic risk scoring, and proactive deployment.

Automated identification of erosion and landslide risk by analyzing changes in slope stability and soil composition, enabling quick deployment of mitigation measures. Creating topographical models to track soil deformation and predict new flood paths, as burned landscapes lose their ability to absorb water.

source: https://eo4society.esa.int/2021/10/15/artificial-intelligence-for-earth-observation-monitoring-of-wildfires/

Predictive hydrology models and debris flow susceptibility models help forecasting the risk of post-fire debris flows and flooding due to loss of vegetation, helping communities prepare for secondary disasters.

source: https://www.nature.com/articles/s41467-023-39095-z