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Deep fire topology: Understanding the role of landscape spatial patterns in wildfire occurrence using artificial intelligence
Indexado
WoS WOS:000685507100005
Scopus SCOPUS_ID:85110195888
DOI 10.1016/J.ENVSOFT.2021.105122
Año 2021
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Increasing wildfire activity globally has become an urgent issue with enormous ecological and social impacts. In this work, we focus on analyzing and quantifying the influence of landscape topology, understood as the spatial structure and interaction of multiple land-covers in an area, on fire ignition. We propose a deep learning framework, Deep Fire Topology, to estimate and predict wildfire ignition risk. We focus on understanding the impact of these topological attributes and the rationale behind the results to provide interpretable knowledge for territorial planning considering wildfire ignition uncertainty. We demonstrate the high performance and interpretability of the framework in a case study, accurately detecting risky areas by exploiting spatial patterns. This work reveals the strong potential of landscape topology in wildfire occurrence prediction and its implications to develop robust landscape management plans. We discuss potential extensions and applications of the proposed method, available as an open-source software.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Computer Science, Interdisciplinary Applications
Environmental Sciences
Water Resources
Engineering, Environmental
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Pais, Cristobal Hombre UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
University of California, Berkeley - Estados Unidos
2 MIRANDA-CERPA, ALEJANDRO Hombre Universidad de Chile - Chile
Universidad de La Frontera - Chile
3 CARRASCO-CERDA, JORGE FERNANDO Hombre Universidad de Chile - Chile
Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería - Chile
Complex Engineering System Institute - ISCI - Chile
4 Shen, Zuo Jun Max - UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
University of California, Berkeley - Estados Unidos
Department of Civil and Environmental Engineering - Estados Unidos

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería
Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID), Chile
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
ANID/FONDAP
Agencia Nacional de Investigaci?n y Desarrollo
ANID Postdoctoral Fondecyt project
National Commission for Scientific and Technological Research CONICYT, Chile from the Complex Engineering Systems Institute PIA/BASAL
ANID Postdoctoral Fondecyt

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
A.M. thanks ANID/FONDAP/15110009 and ANID Postdoctoral Fondecyt project 3210101. J.C. acknowledges the support of the Na-tional Commission for Scientific and Technological Research CONICYT, Chile, through funding from the Complex Engineering Systems Institute PIA/BASAL AFB180003 and acknowledges the support of the Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) , Chile, through fundingPostdoctoral Fondecyt project 3210311.
A.M. thanks ANID/FONDAP/15110009 and ANID Postdoctoral Fondecyt project 3210101. J.C. acknowledges the support of the National Commission for Scientific and Technological Research CONICYT, Chile , through funding from the Complex Engineering Systems Institute PIA/BASAL AFB180003 and acknowledges the support of the Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), Chile , through funding Postdoctoral Fondecyt project 3210311 .
A.M. thanks ANID/FONDAP/15110009 and ANID Postdoctoral Fondecyt project 3210101. J.C. acknowledges the support of the National Commission for Scientific and Technological Research CONICYT, Chile , through funding from the Complex Engineering Systems Institute PIA/BASAL AFB180003 and acknowledges the support of the Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), Chile , through funding Postdoctoral Fondecyt project 3210311 .

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