Diseñan un nuevo simulador en tiempo real de propagación de incendios forestales

El prototipo del nuevo simulador lo ha desarrollado un equipo de investigación del grupo High Performance Computing Applications for Science and Engineering (HPCA4SE) de la UAB en el marco del proyecto SALUS (Wildfire Risk Solutions for Spain), financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la convocatoria de proyectos de colaboración público-privada. El objetivo de la herramienta es mejorar la capacidad de predicción, alerta y gestión del riesgo de incendios en España.

El simulador permite anticipar cómo evolucionará un incendio forestal casi en tiempo real, un factor clave para decidir dónde actuar, qué recursos desplegar y qué zonas hay que proteger con más urgencia. Se basa en un paradigma de propagación innovador que representa el perímetro del fuego mediante una nube de puntos, en lugar de la forma elíptica clásica. La nueva técnica permite calcular con mucha más precisión cómo avanzará el incendio en cada momento y en cada punto del territorio. El nuevo enfoque garantiza simulaciones rápidas, estables y de alta resolución.

«A diferencia de los simuladores clásicos, nuestro prototipo tiene la ventaja de que siempre llega a un resultado, lo que resuelve problemas previos de otros sistemas, que pueden no acabar correctamente la simulación o entran en bucles infinitos», explica Ana Cortés, investigadora del Departamento de Arquitectura de Computadores y Sistemas Operativos de la UAB. En el desarrollo del simulador también han participado las investigadoras predoctorales de la UAB Irene González Fernández y Paula Sánchez Gayet, y los investigadores Carles Carrillo y Tomàs Margalef.

La colaboración con las empresas Mitiga Solutions, empresa derivada (spin-off) del BSC, y Helipistas ha sido clave para hacer posible el proyecto. El simulador se integra dentro de un sistema de alerta temprana desarrollado junto con el BSC y Mitiga Solutions que se activa automáticamente ante la detección de un posible incendio. El sistema puede ponerse en marcha a partir de diferentes fuentes, como avisos de ciudadanos mediante una aplicación móvil, la detección de anomalías térmicas por satélite o la información captada desde helicópteros operativos.

En este sentido, Helipistas ha equipado sus helicópteros con sensores LiDAR, cámaras ópticas y cámaras térmicas, que permiten capturar el perímetro del fuego y el estado de la vegetación casi en tiempo real. Estos datos se integran con información meteorológica y mapas de vegetación actualizados automáticamente mediante datos abiertos y técnicas de inteligencia artificial, lo que mejora notablemente la calidad de las predicciones sobre la evolución del fuego.

Una vez activado, el sistema ejecuta centenares de simulaciones a la vez para mostrar diferentes escenarios posibles de propagación del incendio. Los resultados se representan en mapas claros y visuales que pueden consultarse mediante un visor web diseñado por el BSC específicamente para facilitar la toma de decisiones de los gestores de emergencias.

«Este visualizador se ha diseñado a partir de datos de simulaciones que permiten explorar la evolución del incendio en el espacio y el tiempo, y facilita identificar dónde, cuándo y qué tipo de infraestructura (por ejemplo, edificios o la red ferroviaria) podría verse afectada», explica Jonas von Ruette, investigador del grupo Natural Hazards and Risk Analysis (NHaRA) del BSC.

Helicóptero equipado con sensores LiDAR, cámaras ópticas y cámaras térmicas. A la derecha, imagen del resultado de la simulación con el mapa de probabilidad de la propagación del incendio.

Mejora de la gestión del riesgo y aplicaciones para seguros

Además de dar apoyo a las tareas de extinción, la herramienta desarrollada por el equipo investigador de la UAB permite evaluar los posibles daños sobre infraestructuras como la red eléctrica, las carreteras o los edificios. Esta información puede ser clave tanto para las administraciones públicas como para los servicios de emergencia a la hora de planificar medidas de protección y reducir el impacto económico y ambiental de los incendios.

En este contexto, Mitiga Solutions ha utilizado los resultados de las simulaciones y los mapas de probabilidad para desarrollar un nuevo esquema de seguro paramétrico para activos forestales. Este tipo de seguro permite determinar automáticamente las indemnizaciones sin necesidad de enviar peritos sobre el terreno, basándose en índices de riesgo y en el área quemada, lo que permite agilizar la respuesta ante los daños causados por los grandes incendios forestales.

El equipo de investigación aborda ahora las últimas fases de publicación y licencia de su trabajo. Cuando esté hecho, pondrán en abierto el código del simulador para que todo el mundo pueda acceder a él.

SALUS: Wildfire risk solutions for Spain. ID del proyecto: CPP2021-008762. 
Pàgina web: https://wildfire-salus.com/