O modelo, em aberto

Como funciona

Para cada incêndio activo, o browser corre uma simulação Rothermel 1972 ao longo de 12 direcções a partir do ponto de ignição. Cada direcção avança em passos de 5 minutos, lendo o terreno, o combustível e o tempo a cada passo.

• 01Lê declive e exposição (aspecto) do terreno Cesium ~30 m no ponto de ignição.
• 02Procura a classe de combustível (mato/pinhal/eucalipto/floresta mista/agrícola/urbano/água/rocha) num mapa nacional construído a partir do OpenStreetMap.
• 03Interpola vento, temperatura e humidade pelas 5 estações IPMA mais próximas (IDW vectorial — preserva direcção do vento, não só intensidade).
• 04Aplica RCM do concelho (IPMA 1-5) como amplificador global do ROS.
• 05Quando disponível, aplica FWI DMC/DC (Van Wagner 1987) para captar a secura cumulativa que a humidade snapshot não vê.
• 06Re-amostra terreno e combustível a cada 4 passos (≈ 20 min de fogo) — captura mudanças de paisagem ao longo do caminho.
• 07Os pontos a 30 min / 1 h / 3 h / 6 h em todas as 12 direcções formam os perímetros previstos.

Componentes activos

Precisão histórica

Para cada incêndio do corpus, comparámos o perímetro previsto a 24 h com o perímetro real (ICNF Áreas Ardidas). O índice Jaccard mede a sobreposição — 0 = sem sobreposição, 1 = perímetro perfeito.

Buckets agrupados por região × tipo de combustível dominante × intervalo de RCM. Mínimo 3 amostras por bucket.

Validação contra fogos reais (ao vivo)

A precisão histórica acima é calculada offline. Esta secção fecha o ciclo: para cada incêndio activo da ANEPC, guardamos a previsão no momento e, 1 a 6 horas depois, comparamos com a área efectivamente ardida medida por satélite (focos térmicos NASA FIRMS). É a medida mais honesta — o modelo a ser avaliado contra a realidade, não contra histórico.

A carregar validação ao vivo…

Jaccard = sobreposição área prevista vs ardida. B-IoU 250m = concordância da fronteira com tolerância de 250 m. Rácio área = prevista ÷ real (1.0× = perfeito, > 1 = sobre-estimou). Medianas dos últimos 90 dias. Fonte de verdade: aglomerado de focos NASA FIRMS (VIIRS 375 m).

Comparação com outros sistemas

Honestamente: em precisão pura, sistemas calibrados comercialmente (Tecnosylva) ou operados por analistas (FARSITE da BMAP da ANEPC) batem-nos. O que nos diferencia é acessibilidade — somos o único sistema público em PT que mostra previsão de propagação ao cidadão em tempo real.

Limitações conhecidas

O que ainda não fazemos bem, e por porquê:

• ⚠Sem spotting (transporte de embers a longa distância). Em incêndios extremos, pavesas saltam centenas de metros à frente da frente principal e iniciam novos focos. Modelo de Albini (1979) está na roadmap.
• ⚠Sem feedback loop em tempo real. Quando os bombeiros reportam perímetro real, não corrigimos o modelo automaticamente. Sistemas profissionais fazem isto.
• ⚠Mapa de combustíveis OSM, não ICNF. A Cartografia da Vegetação Florestal do ICNF é mais precisa, mas tem barreiras de licenciamento. Em PT, eucalipto e pinhal estão particularmente subestimados no OSM.
• ⚠Sem vento variável no tempo. Usamos uma snapshot da estação no momento da previsão. Em incêndios de 6 h o vento pode mudar 90°.
• ⚠Calibração só contra incêndios ≥ 1000 ha. Para incêndios pequenos (< 100 ha) o modelo não foi validado contra ground truth.
• ⚠Sem validação cega contra BMAP/ANEPC. Os analistas profissionais correm modelos no terreno; comparar com os deles seria o teste definitivo.

Próximos passos

Histórico recente: 6 experiências (FWI ERA5, droughtMult, terreno real, terreno per-step, …) NÃO melhoraram a métrica. Sprint 7+8 (re-calibração no subset post-2020) chegou a parecer entregar +0.025 mas o paired bootstrap em 2026-05-17 mostrou que o ganho real era +0.008 e estatisticamente indistinguível de zero — Sprint 8 foi revertido. Engine (ray-cast em 24 direcções) continua a ser o gargalo identificado. As vias com upside realístico, por ordem de impacto vs. esforço:

1. 01Engine Huygens vector-front (2-3 semanas) — substituir o ray-cast por uma frente propagante discretizada. Captura fingering, breakouts e canalização dinâmica do terreno. Expectativa: J ≈ 0.45-0.55. É o caminho que as 6 experiências apontam.
2. 02Corrector ML em cima da física (3-5 dias) — treinar um regressor (gradient boosting) nos resíduos por-fogo: features=(FWI sub-indices, combustível, declive, vento, área, região), alvo=Jaccard(modelo, ground-truth). Aplica como ajustador de confiança por-fogo. Expectativa: J ≈ 0.35-0.40. Não conserta a física, mas limita o pior caso.
3. 03Ground-truth Copernicus EMS daily (1-2 dias) — os perímetros ICNF actuais incluem intervenção dos bombeiros, que o modelo não pode prever. Trocar para snapshots diários EMS dá sinal mais limpo para calibrar. Cobertura escassa em fogos < 1000 ha, mas excelente para os 30+ mega-fires do corpus.
4. 04Modelo de spotting Albini 1979 — em fogos extremos pavesas saltam centenas de metros à frente. Cobre uma classe de falha do modelo actual ("fogo aparece a 500 m de onde devia").
5. 05Vento variável no tempo via IPMA forecast hourly — actualmente usamos uma snapshot. Em fogos de 6 h o vento pode mudar 90°. Não testado ainda.
6. 06Validação cega independente — pedir à ANEPC/BMAP ou a um grupo académico (LASIF/Coimbra) para correr o modelo num incêndio real e publicar a comparação. Teste definitivo de defensibilidade.