Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-15T18:20:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3553812 bytes, checksum: dacbc9b2c7e01faef3bdc062a5c26b01 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T18:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3553812 bytes, checksum: dacbc9b2c7e01faef3bdc062a5c26b01 (MD5) Previous issue date: 2017-06-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nos últimos anos, os incêndios florestais vêm ocorrendo em grande magnitude, de modo que os meios de combate existentes estão sendo incapazes de detê-los, a menos que ocorra uma mudança brusca nas condições do tempo ou a frente do fogo encontre uma barreira natural, como um corpo de água ou uma área com combustível recentemente manejado. Os incêndios, quando ocorrem em condições drásticas de combustível, com grandes volumes de material seco e de pequena dimensão, em situações de clima adversas, como baixa umidade relativa, déficit hídrico e fortes ventos extrapolam a capacidade humana de extinção. O resultado final é que os danos ao ambiente causados por esses incêndios são muito superiores àqueles causados pelos incêndios naturais do passado. Os incêndios florestais em todo o mundo estão mudando para eventos de maior intensidade, maior velocidade e impondo maior dificuldade de combate. Diante desses eventos o homem precisa reaprender a conviver com o fogo como fizeram seus ancestrais, usando-o com responsabilidade e segurança. A prevenção de riscos é inevitável frente à situação de emergência e neste caso a silvicultura preventiva deve ser desenvolvida e aplicada na prática com planejamento, conhecimento, informação, técnica e treinamento. É preciso que o homem utilize o fogo como manejo sem preconceito, fazendo desse um aliado. Diante do exposto e pela falta de trabalhos científicos na área foi proposto nesta tese: fazer um paralelo da política e legislação do regime do fogo e seus modos operantes entre Brasil, Austrália e Portugal; desenvolver um programa para armazenamento de dados e integração dos órgãos responsáveis pela queima controlada; verificar a percepção do uso do fogo pelos diversos atores assim como aceitação da mudança de paradigma; analisar financeiramente o uso da queima controlada em unidades de conservação e área rural. / In the past few years the forest fires have been happening in vast magnitude, in a way that the existing means of combat have been incapable of stopping them, unless an abrupt change occurs in the climate conditions or the fire front finds a natural barrier, such as a mass of water or an area with recently managed fuel. Fires, when happen in drastic conditions of fuel, with great volumes of dry material and of small dimension, in adverse climate situations, like low relative humidity, hydric deficit, and strong winds go beyond the human capacity of extinction. The final result is that the environmental damage caused by these fires are way superior than those caused by the past natural fires. Forest fires in the whole world are changing to greater intensity events, with higher speed, imposing more difficulty to fight it. In the light of these events, men need to learn again how to live along with fire like their ancestors did, using it with responsibility and safety. Risk prevention is unavoidable facing emergency situations and in this case preventive forestry must be developed and applied in practice with planning, knowledge, information, method and training. It is needed that men use fire as non prejudice management, transforming it in an ally. Facing the exposed and by the lack of scientific work in this area, it is proposed in this thesis: to make a parallel between Brazilian, Australian and Portuguese fire regime politics and law and its modus operandi; to develop a program for data storage and integration of the agencies responsible by controlled burn; to verify the perception of fire use by distinct actors as well as acceptance of paradigm change; to financially analyze controlled burn use in preservation unities and rural area.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:12:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 1119.pdf: 1469120 bytes, checksum: 8eb738d0ea6e885db70370d7f6674016 (MD5) Previous issue date: 2008 / (...) O objetivo descreve e analisa a distribuição temporal dos focos de calor detectados por satélite e das hospitalizações por problemas respiratórios e circulatórios em crianças e idosos, respectivamente, residentes no município de Rio Branco, Acre, duante o período das queimadas entre 2000 e 2006. (...)

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7451_DISSERTACAO_FERNANDO_COELHO_EUGENIO.pdf: 12136159 bytes, checksum: 9622a5fa70ab8730581ea3a376aae09d (MD5) Previous issue date: 2014-03-06 / Nos casos em que a prevenção não é suficiente para evitar a deflagração de um foco de incêndio, a sua rápida detecção constitui um fator decisivo para que seja possível minimizar os danos provocados pelo fogo e para a redução dos custos associadas ao seu combate. Diante de tal fato, as torres de vigilância aparecem como um excelente sistema de detecção inicial do incêndio florestal. Neste contexto, esta pesquisa teve o objetivo de desenvolver uma metodologia para alocação de torres de detecção de incêndios florestais no estado do Espírito Santo, contemplando as seguintes etapas metodológicas: a) desenvolvimento de um modelo para mapear o Risco de Incêndios Florestais no estado do Espírito Santo (RIF-ES); b) mapeamento das Áreas de Preservação Permanente sob a ótica do novo código florestal no estado do Espírito Santo; c) alocação de pontos estratégicos para implantação de torres de detecção no estado do Espírito Santo, e; d) confrontar as áreas visualizadas pelas torres de detecção com o mapa de risco de incêndio e as áreas que se deve preservar (APP's + UC's). A metodologia proposta é eficaz para a alocação das torres de detecção de incêndios, sendo que, o Método C3, foi a metodologia escolhida, apresentando cobertura de 67% do estado do Espírito Santo, a partir de 140 torres de observação. As áreas que possuem o maior risco de incêndios florestais, as classes com os riscos alto, muito alto e extremo possuem uma visualização de, respectivamente, 73,97%, 70,41% e 61,03%. As APP's, com o método C3, terão 61,76% de suas áreas visualizadas com a instalação de 140 torres de observação. O Método C3, apresentou uma cobertura de 70,42 % do total das UC's do estado. / Where prevention is not enough to prevent the outbreak of a fire outbreak, rapid detection is a key factor to be able to minimize the damage caused by fire and to reduce costs associated with their fight. Faced with this fact, watch towers appear as an excellent system of early detection of forest fire. In this context, this research aims to develop a methodology for allocating towers detection of forest fires in the state of Espirito Santo, addressing the following methodological steps: a) develop a model to map the risk of forest fires in the state of Espirito Santo ( RIF- ES ) b ) mapping the Permanent Preservation Areas from the perspective of the new forest code in the state of Espirito Santo, c) allocate strategic sites for deployment of towers detection in the state of Espirito Santo, Brazil and d) comparing areas displaying the towers detection with the areas most prone to the risk of fire and areas preserved permanent (APP's + UC's). The proposed methodology is efficient for placing towers fire detection, where as the C3 Method, was the chosen methodology, with coverage of 67% of the state of Espírito Santo, from 140 watch towers. The areas that have the highest risk of forest fires, the classes with high risk, very high and extreme have a preview of respectively 73.97%, 70.41% and 61.03%. The APP's, with C3 method will have 61.76% of their areas visualized with the installation of 140 watch towers. The C3 method, showed a coverage of 70.42% of UC's state.

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-06-16T17:14:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertaçãocompleta.pdf: 15805191 bytes, checksum: aaf950607d3575c796c77fbe510446d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-08-16T14:24:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertaçãocompleta.pdf: 15805191 bytes, checksum: aaf950607d3575c796c77fbe510446d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T14:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertaçãocompleta.pdf: 15805191 bytes, checksum: aaf950607d3575c796c77fbe510446d7 (MD5) / Capes / Este trabalho discutiu as relações que se estabelecem entre os interesses fundiários e imobiliários e os incêndios florestais que ocorrem recorrentemente no Parque Estadual Paulo César Vinha e na APA de Setiba, em Guarapari, Espírito Santo. A questão que orientou a pesquisa girou em torno dos motivos que levam a área de estudos a sofrer grande quantidade de incêndios florestais e, além disso, buscou compreender como a propriedade fundiária e os interesses imobiliários atuam nesse processo. Este trabalho compreendeu, a partir do cruzamento de diversas informações, que há uma relação direta dos proprietários de terrenos, empresas imobiliárias e corretores de imóveis e os incêndios que ocorrem, na APA de Setiba e no Parque Paulo César Vinha. A interpretação do processo girou em torno do sentido que permeia a propriedade da terra na contemporaneidade, bem como as Unidades de Conservação. Constatou-se que, no geral, os interesses rentistas são potencialmente perigosos no que se refere aos incêndios, tendo em vista que o vínculo entre o proprietário e o local é mediado apenas pela lógica do lucro. Também foi percebido que, grande parte das vezes, as populações do entorno não se relacionam com o Parque e tampouco enxergam a APA como espaço de conservação. Associado a isso, a relação do Parque com o entorno ocorre apenas no sentido de se fiscalizar, tornando os moradores sempre estranhos e, em última instância, potencialmente perigosos. Contudo, constatou-se que os locais que mais pegam fogo são áreas loteadas e pouco adensadas, fato que sugere que não são os moradores os reais problemas, mas os terrenos que, por conta de uma racionalidade capitalista, funcionam como reserva de valor e capital fictício potencialmente rentável, tendo em vista a valorização futura da terra. Por fim, o trabalho entendeu que as ações do Parque e do Prevines não têm atacado o problema das queimadas na essência, que seria a questão fundiária e imobiliária, mas focam sempre no combate a um incêndio que já se supõe inexorável. Tal conformismo gera sempre gastos com equipamentos, bem como com combates a grandes eventos de queimadas, afetando diretamente os cofres públicos. / This paper discusses the relationships established between the landed interests and the forest fires that repeatedly occur in the state park Paulo Cesar Vinha and Environmental Protection Area Setiba in Guarapari, Espirito Santo. The question that guides the research revolves around the reasons why the study area to suffer lot of forest fires and also seeks to understand how land ownership and property interests operate in this process. This work concludes from crossing various information, there is a direct relationship between land owners, real estate companies and realtors and fires that occur in the Environmental Protection Area Setiba and Park Paulo Cesar Vinha. The interpretation process takes into account the sense that permeates land ownership in contemporary as well as protected areas. It appears that, overall, the rentier interests are potentially dangerous when it comes to fires, given that the bond between the owner and the place is mediated mainly by the profit motive. It is also noticed that most of the time, the surrounding populations do not relate to the Park and they see neither the Environmental Protection Area as conservation space. Associated with this, the relationship of the park with the environment occurs only in order to monitor, making the always strange locals, and ultimately potentially dangerous. However, it appears that the places that most catch fire are allotted areas and less dense, which suggests that they are not locals the real problems, but the grounds that, because of a rentier rationality, function as a store of value and capital fictitious potentially profitable, with a view to future land appreciation. Finally, work understands that the actions of the Park and the State Program for Prevention and Fire Prevention (PREVINES) doesn’t have attacked the problem of fires in essence, that would be land and property issue, but always focus on fighting a fire already assumed inexorable. Such conformism always generates spending on equipment, as well as fighting large fires events, directly affecting the public coffers, the environment and people's lives.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2007. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2010-01-07T12:14:34Z No. of bitstreams: 1 2007_MariaLuizaSpinelliParca.PDF: 749062 bytes, checksum: 61b6439ff6e77894c3e57b6e9ac29896 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-08T19:11:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_MariaLuizaSpinelliParca.PDF: 749062 bytes, checksum: 61b6439ff6e77894c3e57b6e9ac29896 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-08T19:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_MariaLuizaSpinelliParca.PDF: 749062 bytes, checksum: 61b6439ff6e77894c3e57b6e9ac29896 (MD5) Previous issue date: 2007 / Matas de galeria são fundamentais na manutenção e equilíbrio ambiental, especialmente na região dos Cerrados brasileiros. São destes pequenos córregos que a água é distribuída para nossas importantes bacias hidrográficas. Funcionam como corredores ecológicos e perfazem intrincada malha entre os principais biomas nacionais. Em 1988, mil árvores (DAP ? 5cm) foram inventariadas pelo método de quadrantes, em linhas de pontos de amostragem, alocadas desde as margens do córrego até a borda com o cerrado, na mata de galeria do córrego Pitoco, na Reserva Ecológica do IBGE (RECOR), no DF. Em 2006, após os incêndios ocorridos em 1994 e 2005, a sobrevivência de árvores foi avaliada, quando foram amostradas 80 espécies de 39 famílias. O índice de diversidade de Shannon & Wienner foi estimado em 2,30 nats.ind-1 e o índice de Pielou em 53,5%. As famílias mais importantes, em número de espécies, foram: Leguminosae (9), Myrtaceae (6), Rubiaceae (5), Vochysiaceae (4), Lauraceae (6), Euphorbiaceae (5) e Annonaceae (4). Já as espécies mais importantes (IVI) foram: Callisthene major, Copaifera langsdorffii, Tapirira guianensis, Faramea cyanea, Lamanonia ternata, Pseudomedia guaranitica, Maprounea guianensis, Emmotum nitens e Protium almecega, excluindo o grupo das mortas, que ocupou a primeira colocação, com 492 árvores e 34,32% da área basal total. As estimativas de densidade e área basal foram de 1971 ind.ha-1 e 55,59 cm2.ha-1, respectivamente. A distribuição diamétrica total ainda mostrou padrão próximo ao 'J' reverso. As árvores com até 15 cm de diâmetro somaram 63,2% do total, e, aquelas com até 35 cm, 90% do total amostrado; a mata é composta basicamente por árvores pequenas. Comparativamente, a estrutura da floresta está modificada e após os dois incêndios, as espécies: C. major, C. langsdorffii, F. cyanea, L. apetala, P. elegans, G. viburnioides, C. vernalis, O. corymbosa, P. ramiflora, T. glabrescens e A. macrophylla mostraram-se mais resistentes ao evento fogo, com mais de 75% de sobrevivência. Por outro lado, R. obovata, D. morototoni, M. guianensis, B. rufa, M. oligantha e I. alba com menos de 25% de sobrevivência foram consideradas susceptíveis. Dezenove espécies presentes, com até quatro indivíduos em 1988, não foram encontradas em 2006. As espécies importantes tiveram redução no número de indivíduos na classe de DAP ? 10 cm, indicando que a resistência aumenta com o aumento dos diâmetros. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Gallery forests are very important áreas for environmental balance and conservation, specially in the brazilian Cerrado´s region. From this small rivers, water is distributed to the most important hidrographic basins of Brazil. They acts as ecological corridors e seems a real meshes between the mains national biomas. At. 1988, 1,000 trees (DAP> 5 cm) was included in a inventory with point-centered quadrat method, in lines of points of cross-section, allocated since the margins of the river to the border of Cerrado, in the Pitoco´s gallery forest, in the IBGE´s Ecology Reserve (RECOR), in DF. In 2006, after two fires in 1994 and 2005, a survival study of trees were made; at this time 80 species and 39 botanical families were met. Shannon & Wienner´s diversity index were 2,30 nats.ind-1 and Pielou index 53,5%. The important families, in species number, were: Leguminosae (9), Myrtaceae (6), Rubiaceae (5), Vochysiaceae (4), Lauraceae (6), Euphorbiaceae (5), Annonaceae (4). Important species (in IVI) were: Callisthene major, Copaifera langsdorffii, Tapirira guianensis, Faramea cyanea, Lamanonia ternata, Pseudolmedia guaranitica, Maprounea guianensis, Emmotum nitens and Protium almecega, without dead trees as a group, which was the first one, with 492 trees and 34,32% of total basal area. Density and basal area were 1971 ind.ha-1 and 55,59 cm2.ha-1, respectivelly. Diametrical distribution total was near to ‘J’ pattern opposite. Trees till DAP of 15 cm was 63,2% of total, and those ones till DAP of 35 cm was 90% of all; this forest was composed of small trees. Comparativelly, forest structure was modified and after two fires, in 1994 and 2005, species: C. langsdorffii, F. cyanea, L. apetala, P. ramiflora, T. glabrescens and A. macrophylla were the most resistent to fire, with more than 75% of survival. Although, R. obovata, D. morototoni, M. guianensis, B. rufa, M. oligantha and I. alba with less than 25% of survival, they were considered susceptibles. Nineteen species that were in 1988, with till 4 trees, weren´t found in 2006. The most important species had less individual numbers in the first class of DAP, till 10 cm, appointed that resistant levels growing with diameter increasing.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, 2007. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-10-22T17:26:41Z No. of bitstreams: 1 2007_StevanCamargoCorrea.pdf: 4925721 bytes, checksum: 8b44749aaf758a5e66dc416cc5b91006 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-23T18:44:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_StevanCamargoCorrea.pdf: 4925721 bytes, checksum: 8b44749aaf758a5e66dc416cc5b91006 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-23T18:44:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_StevanCamargoCorrea.pdf: 4925721 bytes, checksum: 8b44749aaf758a5e66dc416cc5b91006 (MD5) Previous issue date: 2007-04-13 / Em Setembro de 2005, houve no Jardim Botânico de Brasília um incêndio florestal que acometeu em torno de 80% da área de sua reserva ecológica, aproximadamente 3.150 ha. A influência do clima nesse tipo de evento é de senso comum, definindo as estações chuvosa e seca, na última residindo a maioria deles; entretanto são necessários estudos quanto a atuação dos sistemas climáticos para seu início e propagação, visando uma maior previsibilidade e controle principalmente em Unidades de Conservação. Para tanto foi estudado, por meio da técnica de análise rítmica, o evento ocorrido no Jardim Botânico de Brasília, com a finalidade de identificar as condições de tempo que o propiciaram. Foram utilizados dados meteorológicos da estação Brasília do INMET, cartas sinóticas do CINDACTA I, imagens do satélite GOES-12 e dados sobre o evento. Observou-se que a atuação dos sistemas meteorológicos influenciou de forma determinante no princípio, evolução e término do incêndio com ação da massa Tropical atlântica continentalizada (mTac) e da massa Polar Atlântica (mPa) além de sistemas frontais (ZCAS). Entretanto, não são apenas os fatores climáticos que atuam no inicio e propagação de um incêndio, eles são apenas uma das variáveis nessa complexa equação. Outros fatores como a qualidade e quantidade de material combustível e a topografia são importantíssimos e não podem ser desprezados quando se pretende calcular a probabilidade de um incêndio. Além disso, a forma atual, puramente quantitativa, de avaliar os dados meteorológicos não condiz com a realidade que se pretende alcançar, uma análise qualitativa dos dados com o auxílio de imagens de satélite e cartas sinóticas, pode, além de ser mais facilmente realizada, trazer resultados mais satisfatórios. É recomendável que maiores estudos sejam realizados nesse sentido, assim como sobre novas técnicas de prevenção, monitoramento e combate aos incêndios florestais, principalmente em Unidades de Conservação. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / On 2005 September, repents on the Botanic Garden of Brasília a savanna burn witch affects about 80% of its ecological reserve area, something like 3.150 ha. The influence of the climate on this type of event in comum knowledge, define don the raining and dry seasons, the most of it on the last; however more studies are necessary about the actuation of the atmospheric systems for its begin and development, for a better predictability and control, mostly on Conservation Units. For it, using the ritmic analysis method, the event cited, whit the finality to identify the weather conditions with influed on it. Meteorologic datum from the Brasília station of INMET, the synoptic maps from CINDACTA I, satellite images of the GOES-12 and datum about the event itself. The actuation of the meteorological systems influed the beginning, evolution and finish of the burning whit the action of the massa Tropical atlântica continentalizada (mTac), the massa Polar Atlântica (mPa) and sistemas frontais (ZCAS). Whatever, not only the climatic factors act on a fire event, it is just one of the several variables on that complex equation. Other factors like the quantity and quality of the biomass and the topography are so importants and cannot be displeased when to pretend calculate the probability of a burning event. And the purely quantitative way of the evaluate the climatic datum cannot be compared with the real situation, a qualitative analysis whit satellite images and synoptic maps, can, beside easily realized, bring more satisfactory results. Its recommendable more studies on this sense, just like about new techniques of prevention, monitoring and fight against this fire events, mostly on Conservation Units.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Karine Peixoto.pdf: 442940 bytes, checksum: 48c053e39f9bd13d7c629c7894cfce37 (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / The effects of fire on tree mortality can change the floristic and structure of forest depending on intensity, frequencies and duration of burnt. Besides should play a fundamental role in vegetation dynamics. Areas of semideciduous forest subject to different frequencies of fire were monitored: 0.9 ha burned in 2007 (Q1) and 0.9 ha in 2005 and 2007 (Q2). The dynamics was based the average interval of 2.03 years between T1 (outubro/2006-maio/2007) and T2 (March/2009), including individuals with PAP ≥ 15 cm. Diversity (H ) and species richness (estimated by Jackknife) were higher in Q2, both at T1 and T2. The decrease on tree density between surveys was significant for Q1 and Q2. The proportion of deaths was higher in Q1. With exception of change (based number of individuals) that was higher in Q1, there were no differences in the dynamic parameters between Q1 and Q2 considering both the number of individuals and basal area. The increase of diversity in Q2 may be partially explained by the hypothesis of intermediate disturbance. On the other hand, despite the recruitment and mortality did not differ between Q1 and Q2, the high turnover rates independent of fire frequency suggests future changes in forest if the fire continuing frequent in the area. / Os efeitos do fogo sobre a mortalidade de árvores podem alterar a composição e estrutura da vegetação, dependendo da intensidade, freqüência e duração das queimadas. Nós monitoramos áreas de floresta sujeitas à diferentes freqüências de fogo: 0,9 ha queimaram em 2007 (Q1) e 0,9 ha em 2005 e 2007 (Q2). A dinâmica foi referente ao intervalo médio de 2,03 anos entre T1 (outubro/2006-maio/2007) e T2 (março/2009), considerando indivíduos com PAP ≥ 15 cm. A diversidade (H ) e riqueza de espécies (estimada por Jackknife) foram maiores em Q2, nos dois levantamentos (T1e T2). Ocorreu a diminuição na densidade em Q1 e Q2. No entanto, a proporção de indivíduos que morreram foi maior em Q1. Os parâmetros da dinâmica baseados no número de indivíduos e na área basal não diferiram entre Q1 e Q2, exceto mudança (por número de indivíduos) que foi maior em Q1. O aumento na diversidade na área sujeita a maior freqüência de queimadas pode ser explicada pela hipótese de distúrbio intermediário. Por outro lado, apesar da mortalidade e recrutamento não terem diferido entre Q1 e Q2, as altas taxas de mudanças, independentes da freqüência, do fogo sugerem futuras mudanças florísticas e estruturais na floresta caso as queimadas continuem ocorrendo na área.

O incêndio florestal é uma complexa combinação da energia liberada na forma de calor devido à combustão dos produtos oriundos da pirólise da vegetação e o transporte dessa energia para o ar e para a vegetação à sua volta. O primeiro é o domínio da química e ocorre na escala de moléculas e o segundo é o domínio da física e ocorre em escalas de até quilômetros. É a interação desses processos sobre uma ampla gama de escalas temporais e espaciais envolvidas no incêndio florestal que faz a modelagem do seu comportamento uma tarefa tão difícil. A propagação do incêndio através de vegetação rasteira e folhas mortas foi simulada numericamente usando a formulação física do WFDS. A abordagem utilizada foi tridimensional e transiente, e baseada em uma descrição dos fenômenos físicos que contribuem para a propagação de um incêndio de superfície através de uma camada de combustível. Neste cenário de incêndio, existem duas regiões: vegetação e ar, cada uma com suas propriedades físicas e químicas e, embora elas precisem ser integradas no mecanismo de solução, há diferentes fenômenos que ocorrem em cada uma. Na região de vegetação, a abordagem é representá-la como partículas submalha cercadas de ar. O caráter heterogêneo da vegetação, como sua natureza, folhagens, pequenos galhos, etc. foi levado em conta usando propriedades físicas médias características da floresta amazônica. Os fenômenos na região de vegetação são a evaporação da sua umidade, a pirólise e a transferência de calor por radiação e por convecção. Na região do ar, a combustão com chama ocorre em um ambiente turbulento, onde as transferências de calor por radiação e por convecção desempenham um papel significativo. Para incorporar a radiação dos gases de combustão, o modelo físico emprega o método de volumes finitos, que resolve a equação de transferência de calor por radiação como uma equação de transporte para um número finito de discretos ângulos sólidos, e que pode ser usado em uma ampla faixa de espessuras óticas e meios participantes. A combustão turbulenta para a fase gasosa é modelada com base no modelo Eddy Dissipation Concept (EDC). O modelo de combustão turbulenta adota a hipótese de reação química infinitamente rápida entre o combustível e o ar e é controlado apenas pela velocidade de mistura desses reagentes. Esse modelo representa bem a física de incêndios em ambientes ventilados, como é o caso dos incêndios florestais. Para incluir os efeitos do transporte turbulento é utilizado o método Large Eddy Simulation (LES), que calcula explicitamente as grandes estruturas turbulentas, mas trata a dissipação e a cascata inercial em escalas menores usando aproximações na escala submalha. As regiões de vegetação e ar trocam massa e energia. O comportamento da mistura gasosa resultante da degradação térmica da vegetação e das reações de combustão é regido pelas equações de Navier-Stokes. As equações que regem os modelos físicos são formuladas como equações diferenciais parciais que são resolvidas por métodos numéricos. O método utilizado para discretização das equações é o método de diferenças finitas em malha deslocada. O modelo numérico utilizado resolve as equações de Navier-Stokes para fluidos compressíveis usando o filtro de Favre. A dissipação de energia cinética é obtida através de um fechamento simples para a tensão turbulenta: o modelo de coeficiente constante de Deardorff. O transporte turbulento de energia e massa é contabilizado pelo uso, respectivamente, de números de Prandtl e de Schmidt turbulentos constantes. Os resultados das simulações do modelo físico descrito foram comparados aos dados experimentais obtidos em campo para a propagação do incêndio na floresta amazônica. Apesar da idealização das condições de combustível, vento e as incertezas dos dados experimentais, as previsões do modelo estão na mesma ordem de grandeza dos experimentos. As taxas de propagação do incêndio experimentais variam de 0,12 +/-0,06 a 0,35+/-0,07 m/min. Mesmo considerando-se o desvio padrão da taxa de propagação do incêndio experimental, os valores das taxas simuladas ficaram dentro do erro experimental somente em dois de sete casos. As simulações mostraram que os parâmetros importantes para o modelo são a área superficial por volume da vegetação, sua massa específica aparente e sua umidade. Como o coeficiente de absorção por radiação é função direta da massa específica aparente e da área superficial por volume da vegetação, esses parâmetros afetam o comportamento numérico do incêndio de superfície. De acordo com os resultados das simulações numéricas, a umidade da vegetação também tem importância no incêndio de superfície. A temperatura inicial da vegetação e a umidade do ar na faixa de variação analisada não influenciam a taxa de propagação do incêndio. As simulações também mostraram que o processo de radiação é muito importante, e afeta diretamente todos os demais processos e a taxa de propagação do incêndio. A convecção tem importância muito menor que a radiação na condição de ausência de vento externo. A coerência das taxas de propagação do incêndio experimental e numérica em função da massa específica aparente de material combustível e da umidade da vegetação foi investigada. O modelo numérico é coerente em todas as nove combinações de casos. Já o experimento é coerente em quatro combinações. Com base nas comparações entre cada dois casos experimentais e as respectivas simulações numéricas, nota-se que as taxas de propagação a partir das simulações numéricas foram mais coerentes que as experimentais. / Forest fire is a complex combination of energy released as heat due to the combustion of the products from the vegetation pyrolysis and the transport of this energy to the surrounding air and vegetation. The first is the domain of chemistry and occurs on the molecular scale, and the second is the domain of physics and occurs at scales up to kilometers. It is the interaction of these processes on a wide range of temporal and spatial scales involved in forest fires that makes modeling its behavior such a challenging task. The spread of fire through small plants and dead leaves was simulated numerically using WFDS physical formulation. The approach used was three-dimensional and transient, based on a description of the physical phenomena that contribute to the spread of a surface fire through a layer of fuel. In this fire scenario, there are two regions: vegetation and air, each one with its physical and chemical properties and, although they need to be integrated into the solution mechanism, there are different phenomena that occur in each one. In the vegetation region, the approach is to represent it as subgrid particles surrounded by air. The heterogeneity of the vegetation, such as its nature, leaves, twigs, etc. was taken into account by using average physical properties that are representative of the Amazon forest. The phenomena in the vegetation region are the evaporation of its moisture, pyrolysis, heat transfer by radiation and convection. In the air region, the flaming combustion occurs in a turbulent environment, and heat transfer by radiation and convection play a significant role. To incorporate the radiation from the combustion gases, the physical model employs the finite volumes method, solving the radiation transfer equation as a transport equation for a finite number of discrete solid angles, which can be used in a wide range of optical thicknesses and participating media. Turbulent combustion for the gaseous phase is modeled using the Eddy Dissipation Concept (EDC) model. The mixing controlled turbulent combustion model adopts the assumption of infinitely fast chemical reaction between the fuel and air. This model represents well the fire physics in ventilated areas, as is the case of forest fires. To include the turbulent flow effects, it is used the Large Eddy Simulation (LES) method, which explicitly calculates the large turbulent structures, but models the dissipation and inertial cascade using approximations in the sub-grid scale. The vegetation and air regions exchange mass and energy. The behavior of the gas mixture resulting from the vegetation thermal degradation and combustion reactions is governed by the Navier-Stokes equations. The equations governing the physical model are formulated as partial differential equations, which are solved by numerical methods. The method used for discretization of the equations is the finite difference method on a staggered grid. The numerical model solves the Navier-Stokes equations for compressible fluids using the Favre filter. Dissipation of kinetic energy is achieved through a simple closure for the turbulent stress: the constant coefficient Deardorff model. The turbulent transport of heat and mass is accounted for by use of constant turbulent Prandtl and Schmidt numbers, respectively. The physical model simulation results were compared to experimental data obtained in the field for the spread of fire in the Amazon forest. Despite of the idealized conditions of fuel, wind and the uncertainties of the experimental data, the model predictions and the experiments are in the same order of magnitude. Experimental rate of spread range from 0.12 +/- 0.06 to 0.35 +/- 0.07 m/min. Even considering rate of spread experimental standard deviation, simulated rate values were within experimental error only in two of seven cases. The simulations showed that the important parameters for the model are the vegetation surface area to volume ratio, its bulk density and moisture. As the radiation absorption coefficient is a direct function of vegetation bulk density and surface area to volume ratio, these parameters affect the numeric behavior of the surface fire. According to the numerical simulations results, vegetation moisture is also important in the surface fire scenario. Vegetation initial temperature and air humidity in the range analyzed does not influence the rate of spread. The simulations also showed that the radiation process is very important and directly affects all other processes and rate of spread. Convection heat transfer has much less significance than radiation heat transfer in the absence of external wind. The consistency of the experimental and numerical rate of spread, as a function of combustible material bulk density and vegetation moisture was investigated. The numerical model is consistent in all nine case combinations. The experiment is consistent in four cases. Based on comparisons between each two experiments and their numerical simulations, it is noted that the rate of spread variation from the numerical simulation is more consistent than the experimental one.

Motivados pela urgente necessidade de apoiar os estudos de estratégias, controle e combate a incêndios, principalmente em reservas florestais, desenvolvemos uma ferramenta computacional para auxiliar nessa tarefa. O nosso principal objetivo nesse trabalho foi elaborar um software, e realizar um primeiro estudo de caso, de simulação de incêndios na REBIO do Lago Piratuba AP. O trabalho foi desenvolvido em três etapas: primeiro, criamos um modelo lógico e matemático baseado na dinâmica de reações e na termodinâmica da combustão de uma árvore; segundo, implementamos um programa computacional em linguagem utilizada pelos profissionais da área de computação para torná-lo mais acessível ou portável; terceiro, realizamos um teste com imagens reais de satélite obtidas da REBIO do Lago Piratuba. Obtivemos imagens de incêndios simulados em florestas virtuais que demonstraram um alto grau de realismo ou semelhança com o que é observado em imagens reais. Também aplicamos o software em imagens reais da REBIO obtidas de satélite. Realizamos testes de propagação de incêndios nessas imagens sob a introdução de obstáculos naturais e artificiais para o fogo. Os resultados das imagens dinâmicas demonstram o efeito qualitativo esperado, mas a delimitação geométrica das áreas atingidas fica mais evidente com a observação precisa em escala no mapa, da extensão do fogo, e suas conseqüências, permitindo que parâmetros espaciais e temporais, úteis ao serviço de combate a incêndios, sejam medidos na simulação. / Motivated by urgent necessity to support the studies of strategies, controlling and combat to big fires, mainly in forest reserves, we develop a computational tool for assistance in this task. Our main goal in this work was to elaborate software, and to develop a first case study, that is fire simulation in the REBIO of the Lake Piratuba AP. We reached this goal in three stages: first, we created a logical and mathematical model about tree combustion dynamics of reactions and the thermodynamics; second, we implement a computational program in a professional language for becomes it accessible or portable; third, we carry through a test with actual images of satellite of the REBIO of the Piratuba Lake. We got fire images simulated in virtual forests that demonstrated a high degree of realism or similarity that it is observed in real images. We also applied this software in satellite images of REBIO. The results of the dynamic images demonstrate the expected qualitative effect, but the geometric delimitation of the reached areas is more evident with the precise fire extension visualization, in the map scale, and its consequences, allowing that space and time, useful parameters to the fireman service, are measured in the simulation.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dinaldo Silva Jr_ diss.pdf: 2263144 bytes, checksum: 4d00c56f72c32488fe5f7002dd8d8335 (MD5) Previous issue date: 2007-07-27 / Motivated by urgent necessity to support the studies of strategies, controlling and combat to big fires, mainly in forest reserves, we develop a computational tool for assistance in this task. Our main goal in this work was to elaborate software, and to develop a first case study, that is fire simulation in the REBIO of the Lake Piratuba AP. We reached this goal in three stages: first, we created a logical and mathematical model about tree combustion dynamics of reactions and the thermodynamics; second, we implement a computational program in a professional language for becomes it accessible or portable; third, we carry through a test with actual images of satellite of the REBIO of the Piratuba Lake. We got fire images simulated in virtual forests that demonstrated a high degree of realism or similarity that it is observed in real images. We also applied this software in satellite images of REBIO. The results of the dynamic images demonstrate the expected qualitative effect, but the geometric delimitation of the reached areas is more evident with the precise fire extension visualization, in the map scale, and its consequences, allowing that space and time, useful parameters to the fireman service, are measured in the simulation. / Motivados pela urgente necessidade de apoiar os estudos de estratégias, controle e combate a incêndios, principalmente em reservas florestais, desenvolvemos uma ferramenta computacional para auxiliar nessa tarefa. O nosso principal objetivo nesse trabalho foi elaborar um software, e realizar um primeiro estudo de caso, de simulação de incêndios na REBIO do Lago Piratuba AP. O trabalho foi desenvolvido em três etapas: primeiro, criamos um modelo lógico e matemático baseado na dinâmica de reações e na termodinâmica da combustão de uma árvore; segundo, implementamos um programa computacional em linguagem utilizada pelos profissionais da área de computação para torná-lo mais acessível ou portável; terceiro, realizamos um teste com imagens reais de satélite obtidas da REBIO do Lago Piratuba. Obtivemos imagens de incêndios simulados em florestas virtuais que demonstraram um alto grau de realismo ou semelhança com o que é observado em imagens reais. Também aplicamos o software em imagens reais da REBIO obtidas de satélite. Realizamos testes de propagação de incêndios nessas imagens sob a introdução de obstáculos naturais e artificiais para o fogo. Os resultados das imagens dinâmicas demonstram o efeito qualitativo esperado, mas a delimitação geométrica das áreas atingidas fica mais evidente com a observação precisa em escala no mapa, da extensão do fogo, e suas conseqüências, permitindo que parâmetros espaciais e temporais, úteis ao serviço de combate a incêndios, sejam medidos na simulação.