QGIS și Cartografierea Riscurilor de Incendii Forestiere în Portugalia

Portugalia a fost afectată de incendii mari, provocând pierderi uriașe, nu doar de mediu, dar și pierderi economice și sociale. Pentru a face față acestui risc, guvernul portughez, prin Autoritatea Națională a Pădurilor (AFN), a decis, în urmă cu câțiva ani, să creeze birouri tehnice alocate autorităților locale care, printre altele, trebuie să pregătească Planuri Municipale de Protecție Împotriva Incendiilor Forestiere și de Răspuns Operațional .

În scopul sprijinirii elaborării acestor documente, AFN a oferit ghiduri tehnice, cu o metodologie de calcul și de cartografiere a riscurilor de incendiu forestier. Mai mult decât atât, au fost oferite tutoriale pentru a urma această metodologie, folosindu-se software proprietar. Cu toate acestea, costurile de achiziție și de acordare a licențelor de software sunt inaccesibile pentru majoritatea administrațiilor locale mici și, astfel, s-a decis crearea și punerea la dispoziție a unui ghid cu o metodologie de cartografiere a riscului folosind doar Soft Gratuit și cu Sursă Deschisă [http://goo.gl/TSv2E].

S-a propus utilizarea următorului set de aplicații: QGIS, GRASS GIS, gvSIG și biblioteci GDAL/OGR. Ghidul descrie toate sarcinile de geoprocesare necesare pentru elaborarea planurilor de protecție împotriva incendiilor forestiere și de răspuns operațional, în conformitate cu metodologia AFN. O mare parte din sarcini au fost dezvoltate cu QGIS, iar analiza spațială în modelul raster a fost dezvoltată cu GRASS. gvSIG s-a utilizat pentru analiza de rețea, cu ajutorul extensiei de analiză de rețea, iar bibliotecile GDAL/OGR au fost folosite pentru transformările între sistemele de coordonate de referință.

După o suită extinsă de teste ale metodologiei, și trei ani de aplicare reală în pregătirea Planului Operațional pentru municipiul Pinhel, se poate spune că alternativele propuse permit înlocuirea, cu multe avantaje, a soft-ului proprietar, care era, înainte, utilizat pentru a efectua sarcinile. Validarea rezultatelor arată că, în ciuda simplității relative a modelului conceptual, capacitatea sa de predicție este chiar bună, și că implementarea modelului în software cu sursă deschisă nu interferează negativ rezultatele, ci dimpotrivă.

Forest Fire Hazard and Risk Maps of Pinhel
Forest Fire Hazard and Risk Maps of Pinhel

Protecția pădurilor împotriva incendiilor și hărțile de risc din Pinhel, implementate cu aplicații cu sursă deschisă.

Într-o a doua etapă, s-a încercat accelerarea acestui proces, stabilindu-se un flux de lucru care efectuează o gamă largă de activități, aproape fără intervenție umană. Această a doua etapă a constat, în principal, în automatizarea întregii proceduri descrisă în ghidul practic al primei faze. O astfel de automatizare a însemnat o reducere de multe ore de muncă intensă din partea tehnicianului care generează planurile de apărare anuală a pădurilor, la doar câteva minute, în care intervenția umană se limitează la selectarea datelor de intrare și indicarea locului unde se salvează datele de ieșire.

Interface of the Sextante Model

Interfața modelului Sextante pentru calculul probabilității de producere a unui incendiu forestier.

În continuarea acestei a doua faze, am folosit versiunea Python a instrumentului Sextante, care este integrat în QGIS și am adăugat un set larg de aplicații independente (GRASS GIS, SAGA GIS, OTB, R, GDAL/OGR, Pymorph, LASTools, scripturi Python, etc.) într-o singură interfață, oferind un set larg de instrumente de geoprocesare pentru utilizatorii QGIS. Pe lângă integrarea acestor aplicații în QGIS, Sextante are un instrument pentru crearea de modele, profitând de modulele oferite de oricare dintre aceste soft-uri. Astfel, am creat un model pentru a automatiza procesul de producere a hărților risc, folosind GRASS, SAGA, fTools și instrumente MMQGIS.

Part of the model developed for automation of the production

Parte a modelului dezvoltat pentru automatizarea producției de cartografie pentru Protecția Împotriva Incendiilor Forestiere.

Rezultatele obținute până în prezent sunt foarte promițătoare, având în vedere că deja se pot realiza în mod automat hărțile de risc [2]. Având în vedere că versiunea Python a Sextante este încă foarte recentă și se află sub construcție intensă, există unele probleme care trebuie corectate, astfel încât modelele să poată fi completate, ceea ce se va întâmpla foarte curând, având în vedere impulsul dat de proiectul Sextante. Ca activitate viitoare, ne propunem să aplicăm simbolistica rezultatelor, de asemenea, în mod automat, hărților finale din QGIS Compozitor, gata pentru export și/sau imprimare. La finalizarea fazei a doua și realizarea unui set suficient de teste care pot valida rezultatele obținute, intenția noastră este de a oferi modelul gratuit și complet deschis.

Concluzii

Alternativele studiate s-au dovedit a fi de enormă calitate, permițând toate operațiunile recomandate în ghidurile tehnice ale pădure Autorității Pădurilor Naționale, în multe feluri, mult mai eficient decât software-ul proprietar. În ceea ce privește ușurința în utilizare, s-a observat că acest tip de software nu este, în nici un fel, mai complex decât software-ul proprietar, necesitând doar cunoștințe mai tehnice despre modelele și algoritmii implementați care, cu toate acestea, permit un grad mai mare de libertate, făcând posibilă explorarea și reglarea fină a modelelor pentru fiecare situație particulară. Procesul de identificare a pericolelor de incendiu și cartografierea riscurilor prin utilizarea, exclusivă, a softului cu sursă deschisă este pe deplin consolidat, după mai mulți ani de testare și aplicare în municipalitatea Pinhel.

Faptul că soft-ul cu sursă deschisă se bazează pe standarde și suportă cele mai multe dintre formatele de date deschise, permite interoperabilitate completă între aplicații, permițând utilizatorului să o aleagă pe cea mai potrivită în fiecare moment. În ciuda opțiunii noastre pentru un set specific de softuri, nimic nu împiedică alegerea oricăreia dintre alternativele existente în gamă largă de propuneri de aplicații geospațiale gratuite și cu sursă deschisă. Cu toate acestea, QGIS se prezintă tot mai mult ca fiind cea mai completă, stabilă și ușor de utilizat soluție FOSS4G, al cărui proiect este mult mai dinamic, cu corectarea rapidă de erori și cu implementarea aproape zilnică de noi plugin-uri care adaugă funcționalități specifice pentru cele mai diverse domenii de activitate .

Autor

Pedro Venâncio

Pedro Venâncio

Pedro Venâncio, B.Sc. în Geologie, Studii Postuniversitare în software-ul liber și Master în Sisteme Informatice Geografice. A fost cercetător la Centrul de Geofizică al Universității din Coimbra, la Laboratorul Național de Inginerie Civilă și este în prezent responsabil pentru serviciul de Cartografie și Sisteme Informatice Geografice al municipiului Pinhel.