Floresta Limpa

Vigilância automática e participada de faixas de gestão de combustível


CONTEXTO

A minimização do risco e do impacto dos incêndios florestais obriga à monitorização das faixas de gestão de combustível de incêndios (FGCI), e à sua subsequente limpeza e manutenção, tal como estipulado legalmente, de forma a proteger vidas humanas, florestas, meio ambiente, e bens materiais.

Dada a escala do problema, convém dispor de mecanismos automáticos ou semi-automáticos que permitam detetar as faixas a necessitar de intervenção. A monitorização deve ser efetuada continuamente ao longo do tempo, pois as condições meteorológicas afetam o desenvolvimento da vegetação e, por exemplo, chuvas fora de época podem resultar em rejuvenescimento do mato.

Considerando a dispersão e fragmentação da propriedade em Portugal, a sensibilização e participação do público é essencial para uma efectiva prevenção e permanente monitorização das FGCI.

OBJETIVOS

Neste projeto propomo-nos endereçar estas questões, integrando informação de deteção remota com informação recolhida no terreno (incluindo a participação do público e das autoridades), gerando desta forma informação actualizada e verificada sobre o estado das FGCI, contribuindo potencialmente para:

  • melhorar o planeamento das actividades de limpeza e, em especial, as de fiscalização;
  • aumentar a sensibilização da população para as necessidades efectivas de prevenção contra os incêndios;
  • aumentar a eficácia no combate por via da disponibilidade de informação actualizada e confiável.

COMO?

O conhecimento do estado das FGCI pode ser complementado com o conhecimento de outras áreas de interesse a monitorar (AIM), recentemente ardidas, desflorestadas ou plantadas, que acabam por contribuir ou funcionar como áreas de contenção da propagação dos incêndios, consequentemente aumentando a eficácia no seu combate. A determinação de índices de vegetação destas AIM poderá também servir para aferir o estado de limpeza das próprias FGCI.

No projeto, faremos uso de dados de observação por satélite disponíveis publicamente, especialmente os dos novos Sentinel-1 e Sentinel-2, combinados com dados dos satélites ALOS-2, MODIS e Landsat-8, que permitem obter informação relevante para a monitoração da vegetação, tal como identificado sistematicamente na literatura. As resoluções do Sentinel 2A e do 2B, com pixels de 10m x 10m nas regiões visível e infravermelho-próximo do espectro eletromagnético, permitem ter uma resolução que, devido a ensaios preliminares, sabemos apropriada para a monitoração das estreitas FGCI que vão de 10m a 125m de largura, sem vegetação ou com árvores com copa não contígua, permitindo obter contribuição de sinal do sub-bosque. Contudo, esta tarefa não deixa de ser um desafio, especialmente dada a estreita dimensão das faixas a considerar, pelos padrões irregulares de ocupação de solo que ocorrem no centro e norte de Portugal, concomitantemente com terreno montanhoso.

A informação de deteção remota será combinada com dados existentes de cartografia para efetuar um alinhamento de grande precisão, nomeadamente aquela fornecida pelo Centro de Informação Geoespacial do Exército (CIGeoE) e a das redes primária e secundária, disponíveis no Instituto de Conservação da Natureza e das Florestas (ICNF). Além das FGCI, outras AIM serão identificadas pelos atores com responsabilidades e/ou interesses nesta matéria (Câmara Municipal do Concelho de Mação – CMM e Navigator), ou mesmo autoridades que possam vir a colaborar (e.g. GNR). Iremos proceder à extração de características dos padrões temporais de índices de vegetação, obtidos a partir da informação satélite, para serem usados em algoritmos de aprendizagem automática, de maneira a avaliar regularmente o estado de limpeza das FGCI ou a evolução do material combustível das AIM.

A informação de detecção remota será combinada e validada com informação recolhida no terreno. Para além de dados já existentes nos parceiros, irá ser desenvolvida uma aplicação móvel, para smartphone, que explora a utilização de realidade aumentada, quer na recolha de informação in-situ, quer na apresentação de informação, de forma a facilitar/auxiliar o trabalho e a contribuição das autarquias (nomeadamente CMM), autoridades (e.g. GNR) e do público em geral. Com um cuidadoso plano de divulgação da aplicação móvel, e com a participação de voluntários na vigilância das FGCI, pretendemos melhorar a percepção da importância da limpeza das FGCI e, consequentemente, dar um contributo para a real melhoria da limpeza das FGCI nas zonas identificadas no projecto.

Um portal público, com informação científica e operacional sobre as zonas alvo do projecto, apresentará estatísticas do estado de limpeza das FGCI monitorizadas, assim como indicadores da participação dos voluntários. Mapas com o estado das FGCI e das AIM serão disponibilizados para visualização no referido portal, que integrará todos os dados e modelos anteriores. Todos os dados produzidos no projecto serão disponibilizados de forma aberta, nomeadamente para os parceiros de autoridades locais e nacionais. Esperamos contribuir com este projecto para tornar a floresta portuguesa e o país mais seguros.

ENTIDADES

O projeto é liderado pela NOVA.ID em copromoção com o INESC-ID. Inclui como participantes o IPMA, a CM-M e a Navigator Forest Portugal, contendo assim uma equipa heterógenea e multidisciplinar.

TAREFAS

O planeamento do projeto foi dividido em 6 tarefas, sendo que para cada tarefa foi nomeado um líder que será responsável pela organização e execução da mesma.