Autômatos celulares estocásticos bidimensionais aplicados à simulação de propagação de incêndios em florestas homogêneas
Resumo
Este artigo descreve um modelo para simulação de propagação de incêndio florestal via autômatos celulares. Nesta abordagem levou-se em conta uma série de fatores ambientais importantes, tais como, a direção do vento, a intensidade da chama, a velocidade do vento e a inflamabilidade. O modelo simula um ambiente artificial denso através de um reticulado bidimensional com árvores idênticas. O fogo é representado em um nível microscópico como grupos de chamas que interagem com seu ambiente, podendo se espalhar por toda a floresta de acordo com algumas regras de interação. Os resultados preliminares mostraram que esta simulação pode apresentar comportamentos interessantes que imitam muitos aspectos da propagação em um cenário do mundo real.
Referências
Alexandridis, A., Vakalis, D., Siettos, C. I., and Bafas, G. V. (2008). A cellular automata model for forest fire spread prediction: The case of the wildfire that swept through spetses island in 1990. Applied Mathematics and Computation, 204(1):191–201.
Arai, K. (2013). Cell based gis as cellular automata for disaster spreading predictions and required data systems. Data Science Journal, 12(0):WDS154–WDS158.
Beer, T. (1990). The australian national bushfire model project. Mathematical and Computer Modelling, 13(12):49–56.
Chopard, B. and Droz, M. (1998). Cellular automata modeling of physical systems, volume 122. Springer.
Clarke, K. C., Brass, J. A., and Riggan, P. J. (1994). A cellular automation model of wildfire propagation and extinction. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 60(11):1355–1367.
Dil˜ao, R. (1993). Autômatos celulares, máquinas de turing ou a natureza como máquina de cálculo. Colóquio Ciências, 12:3–20.
Hernandez, L., Hoya, S., Martan, A., and Rodriguez, G. (2007). Modelling forest fire spread using hexagonal cellular automata. Applied Mathematical Modelling, 31(6):1213 – 1227.
Karafyllidis, I. and Thanailakis, A. (1997). A model for predicting forest fire spreading using cellular automata. Ecological Modelling, 99(1):87–97.
Lima, D. A. and Castro, A. P. (2013). Autômatos celulares aplicados a modelagem de dinâmica populacional em situação de risco. In 4th Workshop of Applied Computing for the Management of the Environment and Natural Resources WCAMA 2013, Universidade Federal de Alagoas.
Oliveira, G. M. B. (2003). Automatos celulares: aspectos dinâmicos e computacionais. III Jornada de Mini-cursos em Inteligência Artificial (MCIA) - Sociedade Brasileira de Computação, 8:297 – 345.
Pereira, L. A., Duczmal, L. H., and Cruz, F. R. (2011). Simulação de evacuação emergencial via autômatos celulares: Uma proposta de modificação do modelo de schadschneider. In XXXII Congresso Nacional de Matemática Aplicada e Computacional, pages 692–698.
Rothermel, R. C. (1972). A mathematical model for predicting fire spread in wildland fuels. Master’s thesis, U.S. Department of Agriculture.
Santos, J. P. d. C. M. et al. (2007). Aplicação de um modelo de autómatos celulares `a propagação de fogos no parque natural da serra da arrábida.
Schadschneider, A. (2001). Cellular automaton approach to pedestrian dynamics-theory. arXiv preprint cond-mat/0112117.
Wolfram, S. (2002). A New Kind of Science. Wolfram Media - (1st edition): 1197 - 2006-09-19T07:35:05.000+0200.
Arai, K. (2013). Cell based gis as cellular automata for disaster spreading predictions and required data systems. Data Science Journal, 12(0):WDS154–WDS158.
Beer, T. (1990). The australian national bushfire model project. Mathematical and Computer Modelling, 13(12):49–56.
Chopard, B. and Droz, M. (1998). Cellular automata modeling of physical systems, volume 122. Springer.
Clarke, K. C., Brass, J. A., and Riggan, P. J. (1994). A cellular automation model of wildfire propagation and extinction. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 60(11):1355–1367.
Dil˜ao, R. (1993). Autômatos celulares, máquinas de turing ou a natureza como máquina de cálculo. Colóquio Ciências, 12:3–20.
Hernandez, L., Hoya, S., Martan, A., and Rodriguez, G. (2007). Modelling forest fire spread using hexagonal cellular automata. Applied Mathematical Modelling, 31(6):1213 – 1227.
Karafyllidis, I. and Thanailakis, A. (1997). A model for predicting forest fire spreading using cellular automata. Ecological Modelling, 99(1):87–97.
Lima, D. A. and Castro, A. P. (2013). Autômatos celulares aplicados a modelagem de dinâmica populacional em situação de risco. In 4th Workshop of Applied Computing for the Management of the Environment and Natural Resources WCAMA 2013, Universidade Federal de Alagoas.
Oliveira, G. M. B. (2003). Automatos celulares: aspectos dinâmicos e computacionais. III Jornada de Mini-cursos em Inteligência Artificial (MCIA) - Sociedade Brasileira de Computação, 8:297 – 345.
Pereira, L. A., Duczmal, L. H., and Cruz, F. R. (2011). Simulação de evacuação emergencial via autômatos celulares: Uma proposta de modificação do modelo de schadschneider. In XXXII Congresso Nacional de Matemática Aplicada e Computacional, pages 692–698.
Rothermel, R. C. (1972). A mathematical model for predicting fire spread in wildland fuels. Master’s thesis, U.S. Department of Agriculture.
Santos, J. P. d. C. M. et al. (2007). Aplicação de um modelo de autómatos celulares `a propagação de fogos no parque natural da serra da arrábida.
Schadschneider, A. (2001). Cellular automaton approach to pedestrian dynamics-theory. arXiv preprint cond-mat/0112117.
Wolfram, S. (2002). A New Kind of Science. Wolfram Media - (1st edition): 1197 - 2006-09-19T07:35:05.000+0200.
Publicado
28/07/2014
Como Citar
LIMA, Danielli; LIMA, Henrique.
Autômatos celulares estocásticos bidimensionais aplicados à simulação de propagação de incêndios em florestas homogêneas. In: WORKSHOP DE COMPUTAÇÃO APLICADA À GESTÃO DO MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS (WCAMA), 5. , 2014, Brasília.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2014
.
p. 15-24.
ISSN 2595-6124.
