An optimization model for locating fuel treatments across a landscape to reduce expected fire losses

$50.00 plus tax (Refund Policy)

Buy Article:

Abstract:

Locating fuel treatments with scarce resources is an important consideration in landscape-level fuel management. This paper developed a mixed integer programming (MIP) model for allocating fuel treatments across a landscape based on spatial information for fire ignition risk, conditional probabilities of fire spread between raster cells, fire intensity levels, and values at risk. The fire ignition risk in each raster cell is defined as the probability of fire burning a cell because of the ignition within that cell. The conditional probability that fire would spread between adjacent cells A and B is defined as the probability of a fire spreading into cell B after burning in cell A. This model locates fuel treatments by using a fire risk distribution map calculated through fire simulation models. Fire risk is assumed to accumulate across a landscape following major wind directions and the MIP model locates fuel treatments to efficiently break this pattern of fire risk accumulation. Fuel treatment resources are scarce and such scarcity is introduced through a budget constraint. A test case is designed based on a portion of the landscape (15552ha) within the Southern Sierra fire planning unit to demonstrate the data requirements, solution process, and model results. Fuel treatment schedules, based upon single and dual wind directions, are compared.

La localisation des traitements des combustibles avec des ressources limitées est une préoccupation importante dans le cadre de la gestion des combustibles à l’échelle du paysage. Cet article présente un modèle de programmation partiellement en nombres entiers pour attribuer les traitements des combustibles dans l’ensemble d’un paysage sur la base d’informations géographiques au sujet des risques d’inflammation, des probabilités conditionnelles de propagation du feu entre les cellules de la trame, des niveaux d’intensité du feu et des valeurs en jeux. Le risque d’inflammation dans chaque cellule de la trame est défini comme la probabilité que le feu brûle une cellule en raison de l’inflammation survenue dans cette cellule. La probabilité conditionnelle que le feu se propage entre les cellules adjacentes A et B est définie comme la probabilité que le feu se propage dans la cellule B après avoir brûlé dans la cellule A. Ce modèle localise les traitements des combustibles grâce à une carte de distribution des risques d’incendie calculés par des modèles de simulation d’incendie. Dans un paysage, on considère que les risques d’incendie s’accentuent dans la direction des vents dominants et le modèle localise les traitements des combustibles de manière à atténuer ce facteur d’augmentation des risques d’incendie. Les ressources pour le traitement des combustibles étant limitées, cette situation est introduite dans le modèle sous forme de contraintes budgétaires. Un cas type est élaboré sur la base d’une portion du paysage (15552ha) dans l’unité de prévision des incendies du sud de la Sierra Nevada pour illustrer les données requises, le processus de résolution du problème et les résultats du modèle. Les calendriers des traitements des combustibles basés sur la direction, unique ou double, des vents sont comparés.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2008

More about this publication?
  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
  • Information for Authors
  • Submit a Paper
  • Subscribe to this Title
  • Terms & Conditions
  • Sample Issue
  • Reprints & Permissions
  • ingentaconnect is not responsible for the content or availability of external websites
Related content

Tools

Favourites

Share Content

Access Key

Free Content
Free content
New Content
New content
Open Access Content
Open access content
Subscribed Content
Subscribed content
Free Trial Content
Free trial content
Cookie Policy
X
Cookie Policy
ingentaconnect website makes use of cookies so as to keep track of data that you have filled in. I am Happy with this Find out more