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Charakterisierung und Vorbeugung von menschlich verursachten
Waldbränden in einer sich verändernden Umwelt
Marco ConederaWSL Insubric Ecosystems Research GroupCH - 6500 Bellinzona
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Waldbrände in den Schweizer Alpen
Waldbrandauslösungspunkte 1980-2009
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Misch-Waldbrandregime (Bsp: Kt. Tessin, 1980-2009)
0
10
20
30
40
Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez
gebrannte Fläche
Blitzschlag
Mensch
%
Waldbrände in den Schweizer Alpen
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Folgen von Waldbränden in den Alpen
Vorübergehende Abminderung der Schutzwirkung
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Folgen von Waldbränden in den Alpen
Vorübergehende Einschränkung der Schutzwirkung
Murgang (3500 m3)am 28. August 1997
Waldbrandam 15. März 1997
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ArbeitshypotheseDurch die globale Veränderung werden Waldbrände immer heftiger und ausgedehnter:- Landnutzungsveränderung:
mehr Brandgut (Menge und Verteilung)
- Klimaveränderung:trockeneres und leichter entzündbares BrandgutLösungsansätze
Risikoanalyse und Vorbeugung:- Wo gibt es die grösste Entzündungsgefahr
- Wann gibt es das Risiko, dass Waldbrände heftig und ausgedehnt werden
WUI
ALPFFIRS
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Mensch als zusätzlicher Einflussfaktor
R2 = 0.69
R2 = 0.68
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 5 10 15 20 25 30number of lightning-fires (June-August)
mea
n FW
I-val
ue (J
une-
Aug
ust)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
mea
n D
C-v
alue
(Jun
e-A
ugus
t)
Blitzschlagbrände vs Trockenheitsindex
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R2 = 0.68
R2 = 0.67
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0.01 0.1 1 10 100 1000burnt area (lightning-fires) [ha]
mea
n FW
I-val
ue (J
une-
Aug
ust)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
mea
n D
C-v
alue
(Jun
e-A
ugus
t)
Mensch als zusätzlicher Einflussfaktor
Blitzschlagbrände vs Trockenheitsindex
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Projekt 1: ALPFFIRSZiele:
- Entwicklung eines geeigneten Feuerwetterindex für die Alpen (inkl. für menschlich verursachte Brände)
- Alpenweite Waldbrand-Gefahrenskala- Mögliche künftige Waldbrandszenarien
Innovative Ansätze (Zusammenarbeit mit prof. C. Ricotta):- Modellieren der Waldbrand-Nische
(Niche Modelling approach)- Evaluation der Modelle nach kombinierten Kriterien: Anzahl
Brände und gebrannte Fläche
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Projekt 1: ALPFFIRSTraditionelle (z.B. logistisch) vs Nischenmodellierung
logistisch
Gefahrenindex
false true
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Projekt 1: ALPFFIRSTraditionelle (z.B. logistisch) vs Nischenmodellierung
logistisch
Gefahrenindex
false true
Nische
Gefahrenindex
true
GrundgesamtheitMarginalität
Spezifizität
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Projekt 1: ALPFFIRSModell-Evaluation
AUCArea Under Curve
(Logarithmische) Summenkurve der gebrannten Fläche
Sens
itivi
ty =
true
pos
itive
/eff
ectiv
e po
sitiv
eSpecifity = true negative /
effective negative
AUCArea Under Curve
Intersect areaBest model considering the intersection between AUC and logarithmic area burned curve.
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Projekt 1: ALPFFIRSBeispiel aus den ersten provisorischen Resultaten
TICINO winter TICINO summer natural TICINO summer anthropogenic
GLM angstroem+rs+munger+emcfa+petthorn_camargo+orieuxdanger+m68+ffdi bui+petthorn_pereira+orieuxdanger emc+munger+rn
Maxent (Linear Features)
rs+munger+emcfa+r+petthorn_camargo+m68 bui+petthorn_pereira+orieuxdanger emc+munger+rn
Maxent (All Features)
angstroem+munger+r+petthorn_camargo+m68+ffdi
nesterov+petthorn_pereira+ffdi+rn+m68
emc+munger+petpen+ffdi+rn+m68+ifa
TICINO winter TICINO summer natural TICINO summer antrhopogenic
GLMtmax+tdew15+vpd+u15+rainsum+p15+cc+a
gerainevent_2_20+lastrainsum+lastrainsum_2_20
tmax+u+u13+u15+lastrainsum+lastrainsum_2_20
h+u+agerainevent_2_20+lastrainsum_2_20
Maxent (Linear Features)
tmax+tdew15+vpd+rainsum+p15+cc+agerainevent_2_20+lastrainsum_2_20 tmax+u+u13+u15+cc+weekrain h+u+agerainevent_2_20+lastrain
sum_2_20
Maxent (All Features)
tmax+vpd+u+rainsum+cc+agerainevent_2_20+lastrainsum+lastrainsum_2_20
tmax+tdew12+vpd+u13+p13+cc+lastrainsum_2_20
t13+tdew+h+u+u15+cc+agerainevent_2_20+weekrain+lastra
insum+lastrainsum_2_20
Mit Kombinationen aus Waldbrandgefahrenindexes
Mit Kombinationen von Meteoparametern
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Projekt 2: WUIWUI Wildland-Urban InterfaceGebiete wo Häuser, Strassen und andere menschliche Infrastrukturen mit der brennbaren Vegetation im direkten Kontakt stehen oder gar verzahnen.
Mediterranean WUI S-Alpine WUI
Siedlungen Landwirtschaft /offene Flächen Wald
N-Prealps WUI
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Projekt 2: WUIWUI im Alpinen KontextWelche Rolle spielen die verschiedenen Faktoren(WUI, Vegetationstyp, Vegetationszustand, Gelände-morphologie, …) bei der Entfachung von Waldbränden?
- Startkoordinaten der Waldbrände (1990-2010) Swiss fire database
- Distanzen zu Gebäuden, Strassen, Wegen, Weinreben Vector 25- Höhenlage, Exposition, Neigung DHM 25
- Dominante spektrale Klasse- Median von NDVI, NDBSI, Brightness (1985-2010)
Landsat
(- NDVI und NIR Textur Homogenität Ikonos )
Suche nach den relevanten Parametern:General Additive Modeling (GAM)
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Projekt 2: WUIGAM, ganzer Tessin
Adjusted R2 = 0.48
Distanz zur nächsten Infrastruktur
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Adjusted R2 = 0.31
Projekt 2: WUIGAM, Buffer 270 m zur nächsten Infrastruktur
Distanz zur nächsten Infrastruktur
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Adjusted R2 = 0.30
Projekt 2: WUIGAM, Buffer 185 m zur nächsten Infrastruktur
Distanz zur nächsten Infrastruktur
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Adjusted R2 = 0.24
Projekt 2: WUIGAM, Buffer 95 m zur nächsten Infrastruktur
Distanz zur nächsten Infrastruktur
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Projekt 2: WUIAlpine-WUI als kumulative Kurve (% Waldbrände)
TI
VS
GRignition points
random points
m
180 m
300 m
485 m
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Projekt 2: WUIAlpine-WUI als kumulative Kurve (% Waldbrände)
180 m
m
248 mWinter
Sommer
![Page 22: Charakterisierung und Vorbeugung von menschlich verursachten Waldbränden in einer sich verändernden Umwelt Marco Conedera WSL Insubric Ecosystems Research.](https://reader037.fdokument.com/reader037/viewer/2022103103/55204d6a49795902118c075d/html5/thumbnails/22.jpg)
Marco Conedera, WSL
ALPFFIRS:Boris Pezzatti, WSLThomas Zumbrunnen, WSLMaruska Anzini, WSLEliseo Zarro, WSLAntonella de Angelis, WSLCarlo Ricotta, Uni Roma
WUI:Damiano Torriani, WSLLorenzo Oleggini, WSL / ETHZFrancesco Holecz, SARMAPMarj Tonini, Uni LausanneCarmen Vega, Uni Lausanne