Simepar aplica Inteligência Artificial para monitorar incêndios florestais e outros focos de calor

12 junho, 2023
08:25
Por Editor Homologação
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Ciência e Tecnologia

O Sistema de Tecnologia e Monitoramento Ambiental do Paraná (Simepar) está integrado à campanha de prevenção e combate a incêndios florestais lançada em maio deste ano pelo Instituto de Desenvolvimento Rural (IDR) Paraná e Associação Paranaense de Empresas de Base Florestal (APRE). Por meio de materiais educativos e informativos, a iniciativa chama a atenção da população para os riscos e as consequências desses eventos, a partir da seguinte mensagem: “Não temos tempo a perder. Precisamos evitar os incêndios florestais agora.”

Desenvolvida pelo Simepar com softwares livres, o VFogo é uma plataforma de vigilância de incêndios e focos de calor, situados no tempo (horário) e no espaço, combinando dados estáticos e dinâmicos provenientes de tecnologias geográficas e de sensoriamento remoto. Segundo o coordenador de inovação do Simepar, engenheiro florestal Flávio Deppe, essa ferramenta identifica um incêndio praticamente em tempo real: “Do início ao fim, é possível acompanhar a direção, o sentido e a intensidade da ocorrência, com precisão sobre quando e onde começou, sua evolução, propagação e extinção. Auxilia processos de tomada de decisão para a gestão em ambientes naturais, estruturas de transmissão de energia, empreendimentos de reflorestamento, áreas urbanas e entornos”.

“Historicamente, a época mais propícia a eventos dessa natureza é o inverno devido à baixa umidade característica da estação, mas muitos casos são registrados em outubro e novembro”, afirma o coordenador de Operação do Simepar, meteorologista Marco Jusevicius. Segundo ele, a falta de chuva pode ou não estar associada à alta temperatura: “Com ignição, mesmo no frio, o incêndio se propaga, sendo também influenciado pela intensidade do vento”, explica.

Tecnologias

O VFogo reúne três tecnologias convergentes de uso crescente nas ciências ambientais: sensoriamento remoto por satélites de alta resolução temporal e espacial, ambiente de processamento de alto volume de dados geoespaciais em diferentes formatos (Big Data) e modelos matemáticos de análise e aprendizagem construídos a partir de técnicas de inteligência artificial. Combina diversas camadas de informações em interface webgeo com suas funcionalidades: escala, zoom e pan, entre outras. No subsistema de focos de calor, a relação de ocorrências fica disponível por alguns dias, indicando a fonte, data, hora, latitude e longitude. O subsistema de análise estatística apresenta gráficos do monitoramento diário.

Os dados são captados das imagens dos satélites Terra, Aqua, Goes 16, NPP e NOAA-20. As diferentes resoluções espaciais e temporais possibilitam monitorar tanto grandes extensões territoriais quanto áreas específicas. São acompanhadas as mudanças no uso e na cobertura do solo, as faixas de servidão, relevo e vegetação do entorno. Além dos mapas, o sistema conta com bancos de dados do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) e do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS).

O VFogo exibe as imagens de uma mesma área sob a perspectiva de diferentes composições. A composição “visível” ou “true color” permite a identificação de fumaça. A composição “infravermelho” destaca os incêndios. A composição “fusion” é uma combinação de ambas. Uma máscara de luminosidade aplicada às imagens noturnas evidencia os possíveis incêndios. O sistema indica ainda o tipo de vegetação que está queimando: florestas, arbustos, pastagens e agricultura, por exemplo. Os dados dinâmicos são atualizados por rotinas automatizadas a cada cinco minutos, realçando as áreas em que as temperaturas estão altas.

Índices

O sistema avalia os riscos dos incêndios florestais aos ambientes naturais e às estruturas do sistema elétrico, gerando índices de intensidade de calor. Diariamente o Simepar processa o índice FMA (Fórmula Monte Alegre), desenvolvido na UFPR pelo professor de Engenharia Florestal Ronaldo Batista. A ferramenta adota uma escala de cinco classes de riscos: nulo, baixo, médio, alto e muito alto. Para tanto, são consideradas as seguintes variáveis: umidade do ar, temperatura, velocidade do vento e quantidade de dias sem chuva em todo o Estado do Paraná.

O Índice de Propagação de Incêndios (IPI), desenvolvido pelo Simepar com metodologia da UFPR empregada, calcula a probabilidade de ocorrência de incêndios sob linhas de transmissão. É gerado a partir de dados de temperatura, umidade do ar e chuva coletados por estações meteorológicas, FMA, vegetação, declividade do terreno, altimetria, orientação das encostas, densidade demográfica, sistema viário, hidrografia, material combustível e seu grau de umidade.

De Prontidão

“O Simepar reúne competências no campo das ciências atmosféricas e ambientais, da computação científica e matemática aplicada, empregando intensivamente as novas tecnologias em prol da gestão ambiental”, destaca o diretor da instituição, engenheiro Eduardo Alvim Leite.

O monitoramento é ininterrupto. No âmbito do Estado do Paraná, são monitorados mais de duzentos mananciais e oito linhas de transmissão de energia elétrica. Além disso, estão incluídas as Reservas Particulares de Patrimônio Natural definidas pela Secretaria de Desenvolvimento Sustentável (Sedest), como o Parque Nacional da Ilha Grande, em Guaíra. Em âmbito nacional, são monitoradas várias linhas de transmissão, entre as quais Tucuruí (Pará), Sobradinho (Bahia), Xingu-Terminal Rio e Xingu Estreito (Pará, Tocantins, Goiás e Minas Gerais).

As informações geradas pela plataforma VFogo são analisadas pelos meteorologistas do Simepar, que produzem avisos e alertas operacionais enviados à Coordenadoria Estadual de Defesa Civil e ao Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Com essas informações, os gestores podem adotar medidas para controlar o fogo, evitar ou reduzir os seus efeitos. Os riscos também são comentados na página do Simepar na seção “Palavra do Meteorologista”.

No setor elétrico, as informações são utilizadas para gerenciar as perturbações nas linhas de transmissão e possíveis interrupções no fornecimento. Entre as providências estão desvios de carga, despacho de energia elétrica e combate físico ao incêndio por meio das equipes de campo.

Ao ser acionado pela Defesa Civil, o Corpo de Bombeiros do Paraná toma medidas de manejo e controle do fogo, entre as quais o combate com água em solo, uso de abafador para reduzir a área e de mochilas costais extintoras, linha de defesa e helibalde (água lançada em operação aérea). Antes da temporada de incêndios, são intensificadas as ações de manejo dos materiais combustíveis, fiscalização e campanhas prevencionistas, com orientações à população para que evite descartar resíduos em vias, fazer queimadas em terrenos e trilhas, lançar balões e acumular montes após capinagem.

Ocorrências devem ser informadas pelo número 193.

Recorrência de incêndios no Parque Nacional da Ilha Grande (Paraná). Fonte: NASA/SIMEPAR

Por Assessoria Simepar

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