science >> Wetenschap >  >> Natuur

Natuurbrand bestrijden met GPS-gegevens

Professor Daniel Nilsson, afgebeeld in de buurt van Tai Tapu in de regio Canterbury, gebruikt GPS-gegevens om het evacuatiegedrag van natuurbranden te voorspellen. Krediet:Universiteit van Canterbury

Een nieuwe onderzoekstool kan worden gebruikt om het evacuatiegedrag van natuurbranden te voorspellen, mogelijk levens te redden en letsel tijdens het proces te voorkomen.

Ontwikkeld door een internationaal multidisciplinair team, geleid door de Universiteit van Florida en inclusief Te Whare Wānanga o Waitaha | Professor Daniel Nilsson van de Universiteit van Canterbury, gebruikt GPS-gegevens in combinatie met kwalitatieve gegevens om de bewegingen van mensen te volgen in de dagen voorafgaand aan en tijdens een natuurbrand. Deze gegevens kunnen vervolgens worden gebruikt om noodevacuatiemanagers te helpen hun reactie en toewijzing van middelen zo goed mogelijk voor te bereiden op toekomstige gebeurtenissen.

"Om toekomstige evenementen effectief te plannen en voor te bereiden, is het belangrijk om te begrijpen hoe mensen zich gedragen, bijvoorbeeld wanneer ze besluiten te evacueren en welke evacuatieroutes ze kiezen", zegt professor Nilsson.

"Door GPS-gegevens van zowel de tijd voor als tijdens de brand te gebruiken, kunnen we begrijpen wanneer mensen met hun evacuatie begonnen, welke evacuatieroutes ze hebben gekozen en waar ze naartoe zijn geëvacueerd. Bovendien is het mogelijk om te begrijpen hoeveel genegeerde officiële evacuatiewaarschuwingen en -bevelen en bleven in hun huizen.

"Wij zijn een van de eerste groepen die GPS-gegevens toepassen op Wildland-Urban Interface-ontruiming van natuurbranden, waardoor we brandevacuatie vanuit een nieuw perspectief kunnen bestuderen en nieuwe inzichten kunnen bieden."

Oorspronkelijk afkomstig uit Zweden, is het interessegebied van professor Nilsson brandevacuatie, met zijn undergraduate-studie in Fire Engineering en Ph.D. in Fire Safety Engineering en gericht op bewegwijzeringssystemen voor evacuatie. Hij put ook uit zijn achtergrond als brandweerman tijdens zijn militaire dienst in Zweden.

Aanvankelijk was het onderzoek gebaseerd op het verzamelen van gegevens uit enquêtes naar aanleiding van natuurbrandincidenten, zoals de Pigeon Valley Fire in Nelson in 2019, en uitgevoerd door onderzoekers van de University of Canterbury en Massey University.

Hoewel de enquêtes uiterst waardevolle gegevens hebben verzameld, zegt professor Nilsson dat er duidelijke vooroordelen waren in de antwoorden.

"Mensen herinneren zich dingen niet altijd nauwkeurig, vooral niet lang na de brand, of zelfs vlak na de brand als ze emotioneel van streek zijn. Bovendien suggereert onderzoek dat herinneringen aan traumatische gebeurtenissen in de loop van de tijd verschuiven en veranderen, naarmate ze grip krijgen met wat er is gebeurd. Ook willen mensen misschien niet toegeven dat ze in een vragenlijstonderzoek gedrag vertonen dat in tegenspraak kan zijn met officieel advies, zoals wanneer te evacueren."

Het gebruik van GPS-gegevens werd vervolgens getest in een onderzoek onder leiding van de Universiteit van Florida in samenwerking met de Universiteit van Canterbury, Massey University, RMIT University en University of Utah om de Kincade-brand van 2019 in Sonoma County, VS, te bestuderen die meer brandde. dan 300 km 2 , beschadigde meer dan 120 gebouwen en dwong bijna 200.000 mensen te evacueren.

Dit evenement is gekozen vanwege de omvang en omvang van de brand, de bevolkingsdichtheid en de nabijheid van zendmasten, met GPS-gegevens die een nauwkeurige weergave mogelijk maken van de evacuatie van inzittenden uit de door de brand getroffen gebieden.

"Het onderzoek in de VS was buitengewoon nuttig omdat er duizenden mensen bij betrokken waren in een dichtbevolkt gebied, waardoor de gegevens genuanceerder en gedetailleerder werden", zegt professor Nilsson. "Wanneer een mobiele app wordt gebruikt, zoals een navigatie-app of een game, wordt de locatie van de gebruiker meestal gedeeld met de app-ontwikkelaar. Deze gegevens kunnen vervolgens door onderzoekers worden gekocht bij GPS-gegevensproviders, waarbij de gegevens worden geanonimiseerd en gecodeerd om de vertrouwelijkheid te waarborgen Dit stelt ons in staat om apparaten zoals smartphones gedurende een bepaalde periode te volgen, en de resolutie betekent dat we relatief nauwkeurig kunnen lokaliseren tot op blokniveau waar mensen wonen."

Professor Nilsson zegt echter dat GPS-gegevens hun eigen beperkingen en uitdagingen hebben.

“De Kincade Fire toonde aan dat GPS-datasets geassocieerd kunnen worden met momenteel onbekende vooroordelen. Zo is de verwachting dat gebruikers van smartphones, waaruit GPS-data kunnen worden opgevraagd, overwegend een jongere populatie zijn. Bovendien, als de GPS-data afkomstig is van apps, dan zijn passagiers in plaats van bestuurders degenen die waarschijnlijk worden gevolgd. Dit kan betekenen dat meerpersoonshuishoudens waarschijnlijk vaker worden gevolgd dan eenpersoonshuishoudens waar de bestuurder het enige lid van het huishouden is. De beste methode is dus om gebruik GPS-gegevens als een aanvullende benadering:GPS-gegevens laten zien wat mensen deden; vragenlijsten laten zien waarom ze het deden."

Momenteel wordt de onderzoekstool na de gebeurtenis gebruikt om het evacuatiegedrag van natuurbranden te bestuderen, maar het team werkt aan een realtime voorspellingsmodel voor evacuatie dat kan worden gebruikt door hulpdiensten en civiele bescherming tijdens een natuurbrand.

"Het idee is dat realtime GPS-gegevens, samen met andere input zoals het weer en sociaal-demografische factoren uit censusgegevens, zoals opleiding en gezinsinkomen, kunnen worden gebruikt om het evacuatieproces te voorspellen. Dit kan vervolgens de hulpdiensten en civiele verdediging tijdens een evenement om te weten welke gebieden prioriteit moeten krijgen, waar de evacuatie traag is, om iedereen op tijd weg te krijgen. Het is ook mogelijk om deze tool te gebruiken in andere noodevacuatietoepassingen, zoals tsunami-evenementen.

"De reden dat ik geïnteresseerd ben in evacuatie is dat er een direct verband is met de veiligheid van mensenlevens. Het is een gebied dat niet volledig wordt begrepen, ongelooflijk complex is en een aanzienlijke impact kan hebben - ik kan zien hoe mijn onderzoek mogelijk levens kan redden en voorkomen dat blessure."

Het doel op lange termijn is wijdverbreid gebruik van deze tool, waarbij professor Daniel Nilsson zegt dat natuurbranden die het menselijk leven bedreigen alleen maar zullen toenemen, zowel in Aotearoa, Nieuw-Zeeland als daarbuiten.

"Steden en gebieden met grote natuurreservaten lopen het risico van natuurbranden en dit zal alleen maar toenemen met klimaatverandering en stedelijke verspreiding. Landen als Zweden en Noorwegen die nog nooit bosbranden hebben gehad, en landen als Nieuw-Zeeland merken dat ze omgaan met bosbranden die de bevolking treffen met grotere frequentie en hevigheid We hebben dit gezien bij de brand in Christchurch Port Hills in 2017 en de brand bij Lake Ōhau in 2020. Als dit instrument op grote schaal zou worden gebruikt, zou de nationale en internationale toepassing en het voordeel aanzienlijk kunnen zijn We moeten de komende jaren beter voorbereid zijn om onze veerkracht te vergroten in het licht van de toenemende risico's." + Verder verkennen

Woon je in een natuurbrandgebied? Wees voorbereid