Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2023

Predicting and planning for forest fires requires modeling of many complex, interrelated factors

0

Global warming is here. As anticipated for more than 50 years now, the temperature and levels of atmospheric CO2 have increased.

Various models were able to predict these increases with precision, and we are seeing the impact now. One of the main effects of the changes in the atmosphere are frequent forest fires, which are more common globally and have affected Canada in the last month.

Complex models

Mathematical models to predict forest fire behaviors were first introduced in the 1940s and they have been evolving for decades. They consider various aspects and their complex interrelationships: the type of forest fuel (grass, shrub, small trees, large ones), the weather (wind direction, temperature, humidity), the topology of the terrain, and the source of the fire (human activity, lightning).

Modeling forest fires and forecasting fire behavior is a complex endeavor. A model can anticipate the direction and intensity of the fire, and help with evacuation, fire suppression and forecast of smoke pollution. The models can predict fire spread, which helps protect human life, housing and infrastructure, including crucial utility companies assets.

Mathematical models are important, but in the case of forest fires, we also need to build simulation tools to be able to handle the complexity. We need to consider the different types of fire fuels in each region, the localized winds within forest fire areas, variations in climate, whether a fire spreads from the crown of the trees or on the ground, and other variations.

Many factors can affect how quickly a fire spreads. (Shutterstock)

Using a computer to build a virtual laboratory for simulations helps with the prediction process in a safe, risk-free and cost-effective fashion. Experiments can be simulated on a computer to inform better decisions in the field, without affecting the environment, people or infrastructure.

Complex factors, small scale

Our lab — the Advanced Real-Time Simulation lab at Carleton University — has been working on new methodologies for modeling and simulation that improve results at a reduced cost.

We model forest fire behavior at a microscopic level. This is because models that work on macro, or larger, scales have some constraints when we want to study the low-level interactions between fire, weather and suppression efforts.

Also, traditional models are harder to interface with Geographical Information Systems (GIS) software applications. We need to be able to interface the models with real-world data coming in real time from a variety of sensors: spectrometers, satellites, infrared scanners, laser or 3D remote sensing devices. Building models that can react to external data needs new methodologies.

Integration of a forest fire model and Geographical Information Systems (GRASS/Google Earth)

Our approach divides the geographical space of a fire into small areas and calculates the complex phenomena. Many existing methods study the spread of fire by dividing the area of interest using a regular topology (for instance, rectangles, squares or triangles over the area of study), but these models are more complex to integrate with GIS, which use polygons of many different shapes. Building models with irregular topologies helps with obtaining more precise results.

These techniques help with creating models that are simpler to understand, test and modify.

Similarly, we need the simulations of such models to run efficiently. We defined new parallel simulation algorithms to generate a larger number of simulations in a shorter period of time, improving the quality of the results.

We also used advanced calculation approaches that include advancing the simulation time irregularly (when important events are detected), as well as techniques to detect higher levels of activity in the simulation. These techniques allow us to pay more attention to the forest fire sections that need more calculations per second, without computing the equations where they are not needed. This saves simulation time and improves precision of the results.

Informed decision-making

Numerous government agencies — such as the U.S.-based National Center for Atmospheric Research — use various modeling and simulation tools like FireSmoke, Fire M3 and FireMars. These tools include web-based support for decision-makers and provide information to the general public.

To improve such tools, advanced research is needed in the field of web-based modelling and distributed simulation, which allows the software to run in remote sites.

Remote execution of forest fire models on mobile devices.

The future of forest fire research includes more sophisticated sensors, new artificial intelligence predictive methods, modeling based on Big Data algorithms and advanced visualization software to enhance the decision-making process.

We need to be prepared for future rounds of forest fires, and modeling and simulation can help in this complex effort.

Gabriel Wainer, Professor, Systems and Computer Engineering, Carleton University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.








Секреты прошлого загородного комплекса «Тропикана Парк»

Опасная сторона загара: дерматолог Энгельгардт о последствиях для кожи

Всё меняется после 45: как мягко пережить климакс без гормонов — рассказывает врач Филатова

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!


Jerome Powell is gaining some key backing on Capitol Hill from GOP senators

OpenAI warns that its new ChatGPT Agent has the ability to aid dangerous bioweapon development

The anti-DEI movement has a new ally: The FCC

American firms in China report record-low new investment plans for 2025, and doubts about their profitability


В России создадут дыхательный тест для ранней диагностики рака лёгких

ГК «АСНА» внедрила систему продвинутой аналитики «Дельта BI»

В Белгороде две пьяные компании устроили кровавую драку из-за откровенного купальника

На пожаре в частном доме обнаружили тела мужчины и женщины


В Pokémon TCG Pocket обновится система торговли карточками

The origin of 'AI Appreciation Day' isn't what you think: It was started by an Elon Musk admirer who camped outside of SpaceX Starbase for a year hoping to talk to the billionaire about AI regulation

В демоверсию Silver Palace можно будет поиграть 3 августа в Китае

Destiny 2 Phoneutria Fera god roll guide: Best perks, barrels, and magazines



Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ

Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.

Гафин поделился ожиданиями от встречи "Динамо" с "Балтикой" в РПЛ.


"Гранд сервис экспресс" сообщил о задержках 14 поездов в Крым и из него

«Путь к вершинам»: вдохновляющий проект для детей и подростков с ограниченными возможностями здоровья в Приэльбрусье

Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками

В Туле прошел первый кофейный фестиваль «Заварка»


Запрет сатанизма повлияет на предложения магазинов, пабов и репертуар рок-групп

Курский бренд детской одежды отметили на конкурсе «Знай наших»

Степашин заявил, что Смолов дрался в кафе не как динамовец

Австралийский блогер показал иностранцам провинциальную "Пятерочку" - вот что ему ответили в комментариях


Рублев пробился в полуфинал турнира в Лос-Кабосе.

Рублев уступил в полуфинале теннисного турнира в Лос-Кабосе.

Выигравшая Уимблдон Кудерметова отказалась менять спортивное гражданство

Самсонова и Хачанов вошли в топ-5 по числу брейков на Уимблдоне


Мишустин поздравил 90-летнего Василия Ливанова: "Талантливый человек талантлив во всем"

Запрет сатанизма повлияет на предложения магазинов, пабов и репертуар рок-групп

О погоде на трассе М-4 «Дон» 19 июля рассказали воронежцам

Футболисты "Малахита" играют без поражений


Музыкальные новости

Менеджер Артиста. Менеджер по работе с артистами.

Собака по кличке Дора нанесла первый удар в матче "Динамо" - "Балтика"

Джигана доставили в больницу и прооперировали после тренировки в спортзале: раскрыто состояние рэпера

Менеджер Песни. Менеджер Релиза Песни. Менеджер вышедшей песни.


Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.

Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.

Гафин поделился ожиданиями от встречи "Динамо" с "Балтикой" в РПЛ.


Сенатор Керимов выделил пять миллионов рублей семье Героя России Сулейманова

Три в один: Россия добивается оживления формата с Индией и Китаем

«Путь к вершинам»: вдохновляющий проект для детей и подростков с ограниченными возможностями здоровья в Приэльбрусье

Сергей Собянин рассказал о проекте «Сделано в Москве» и его значении для предпринимателей


В Москве на внешней стороне ТТК массовая авария затруднила движение автомобилей

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.

Новый американский полноприводный внедорожник уже в продаже в России

Новые изменения в правилах дорожного движения от правительства


В Кремле нет данных о возможной встрече Путина и Трампа в КНР в сентябре – Песков

В Кремле прокомментировали информацию о возможной встрече Путина и Трампа в КНР

Маршрут от Ноябрьска до Москвы на автомобиле станет короче

Путин отметил уникальный талант актера Василия Ливанова


Ситуация в медицине в России: преодоление новых вызовов хуже, чем во время COVID-19.



«Вы беременная, уходите»: почему Тодоренко не пустили к сыну на рентген

Собянин: ГКБ № 52 получила статус клинического научно-исследовательского центра

Проверь здоровье: диспансеризацию можно пройти в парках Москвы и Подмосковья

Форум массажных технологий и Международный чемпионат по массажу соберут более 1500 участников в Москве


Все получат по заслугам. Россия заявила о праве бить по странам, которые помогают Киеву. Свежая сводка с фронтов СВО от военкоров

Кличко заявил о неприязни к разговорам о Зеленском

В Киеве пожаловались, что Европа не хочет отдать им российские активы

Раскрыта роль Зеленского в убийстве полковника СБУ Воронича в Киеве


"Динамо" и "Балтика" сыграли вничью в матче-открытии нового сезона РПЛ

Военнослужащие и сотрудники Росгвардии обеспечили безопасность открытия Чемпионата России по футболу в Москве

Гафин поделился ожиданиями от встречи "Динамо" с "Балтикой" в РПЛ.

Как 45 лет назад Москва стала столицей XXII летних Олимпийских игр


Лукашенко поручил милиции разобраться «на всю катушку» с кражами в хозяйствах

Лукашенко потребовал от чиновников «не потерять картофель»

Лукашенко жестко поставил задачу по уборке урожая со словами «умри, но сделай»

Лукашенко утвердил указ о повышенном обеспечении вооруженных сил в условиях военного времени.


Собянин: Первый участок Рублево-Архангельской линии метро полностью пройден

Сергей Собянин сообщил о планах расширения сети летних лагерей для подростков

Собянин: Еще два БЛПА уничтожены силами ПВО Минобороны на подлете к Москве

Собянин: ГКБ № 52 получила статус клинического научно-исследовательского центра


Вильфанд связал приход тропических ливней в Москву с изменением климата

Подросших ежей можно встретить в июле в Москве

Ликсутов: Москва представит 5 зон на форуме «Территория будущего. Москва 2030»

Вильфанд: тропические ливни в Москве связаны с изменением климата


Футболисты "Малахита" играют без поражений

Степашин заявил, что Смолов дрался в кафе не как динамовец

Австралийский блогер показал иностранцам провинциальную "Пятерочку" - вот что ему ответили в комментариях

Два детеныша короткохвостого питона появились на свет в Московском зоопарке


Прокуратура подсчитала риски нацпроектов в Архангельской области

Архангельская область - не самое перспективное место для трудоустройства

Собянин: Первый участок Рублево-Архангельской линии метро полностью пройден

Владимир Ефимов: На станции «Рублево-Архангельское» стартовали монолитные работы


Гранд Сервис Экспресс: задерживаются пять поездов в Крым и семь из Крыма

Традиции народов Марокко и Мавритании в пересказе российского путешественника

Уважаемые пассажиры!. Сегодня в пути следования задерживаются поезда

Ректор КФУ Владимир Курьянов попал под санкции Евросоюза


Новости к этому часу:. Минобороны России заявило, что в ночь на 19 июля силы ПВО уничтожили 71 беспилотник

"Серьезная проблема всплыла на фронте: острая нехватка ресурсов"

Курьер в Москве героически доставил заказ, несмотря на то, что чуть не утонул из-за диких столичных осадков

"Царьград" нашел странности в смерти экс-министра Старовойта














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *