Analysis of fire behavior in semi-real forest scenarios by integrating tls data into physical simulation models
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[1] Universidad Politécnica de Valencia
Universidad Politécnica de Valencia
Valencia, España
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- Localización: Quinto Congreso en Ingeniería Geomática - CIGeo 2025 / José Luis Lerma García (dir. congr.), Ángel Martín Furones (dir. congr.), 2026, ISBN 978-84-1396-311-2, págs. 1-7
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Análisis del comportamiento del fuego en escenarios forestales semirreales mediante la integración de datos tls en modelos físicos de simulación
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Resumen
- español
Ante el aumento de la intensidad y frecuencia de los grandes incendios forestales, el estudio y simulación del comportamiento del fuego en los bosques mediterráneos aparece como una tarea crucial para definir las estrategias de prevención y extinción. El modelo físico Fire Dynamics Simulator (FDS) permite analizar el comportamiento del fuego en escenarios 3D a altos niveles de resolución mediante la introducción de nubes de puntos LiDAR que describen de forma precisa la estructura y las características de la vegetación. El objetivo principal del presente artículo es el análisis del comportamiento del fuego en escenarios semirreales de bosque mediterráneo, modificando propiedades estructurales del bosque relacionadas con la continuidad horizontal y vertical de la vegetación. Para su consecución, se ha desarrollado una metodología que permite generar escenarios a partir de individuos reales segmentados y voxelizados de especies de matorral y árboles mediterráneos. Estos modelos se obtuvieron del escaneo TLS (Terrestrial Laser Scanning) de las parcelas de estudio localizadas en La Serra d’Espadà. La metodología contempla la distribución de la biomasa a nivel de individuo y vóxel teniendo en cuenta una distribución heterogénea de la densidad aparente (o bulk density) del combustible forestal, estimada en función de la proporción de retornos de la nube de puntos. Finalmente, para el análisis de los resultados se han estudiado los gráficos de evolución de las siguientes variables de salida del modelo: la velocidad de propagación del fuego, la tasa de liberación de calor, la tasa de consumo de biomasa y el porcentaje de biomasa consumida. Los resultados preliminares indican que la continuidad horizontal de la vegetación es el principal impulsor para el desarrollo y la progresión de incendios.
- English
In view of the increasing intensity and frequency of large forest fires, the study and simulation of fire behavior in Mediterranean forests appears as a crucial task to define prevention and extinction strategies. The physical model Fire Dynamics Simulator (FDS) allows the analysis of fire behavior in 3D scenarios at high levels of resolution by introducing LiDAR point clouds to describe the structure and characteristics of the vegetation. The main objective of this paper is the analysis of fire behavior in Mediterranean forest semi-real scenarios, by modifying structural properties of the forest related to the horizontal and vertical continuity of the vegetation. To achieve this goal, a methodology has been developed to generate scenarios from real segmented and voxelized individuals of Mediterranean shrubland and tree species. These models were obtained from TLS (Terrestrial Laser Scanning) in plots located in La Serra d'Espadà. The methodology considers the distribution of biomass at individual and voxel level, taking into account a heterogeneous distribution of the bulk density of forest fuel, estimated based on the proportion of returns from the point cloud. Finally, for the analysis of the results, the evolution graphs of the following model output variables have been studied: the rate of spread, the heat release rate, the mass loss rate and the percentage of biomass consumed. Preliminary findings indicate that horizontal continuity of vegetation is the main driver for the development of steady and sustained fires.
- español
