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Deploying initial attack resources for wildfire suppression: spatial coordination, budget constraints, and capacity constraints

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  • We combine a scenario-based, standard-response optimization model with stochastic simulation to improve the efficiency of resource deployment for initial attack on wildland fires in three planning units in California. The optimization model minimizes the expected number of fires that do not receive a standard response-defined as the number of resources by type that must arrive at the fire within a specified time limit-subject to budget and station capacity constraints and uncertainty about the daily number and location of fires. We use the California Fire Economics Simulator to predict the number of fires not contained within initial attack modeling limits. Compared with the current deployment, the deployment obtained with optimization shifts resources from the planning unit with highest fire load to the planning unit with the highest standard response requirements but leaves simulated containment success unchanged. This result suggests that, under the current budget and capacity constraints, a range of deployments may perform equally well in terms of fire containment. Resource deployments that result from relaxing constraints on station capacity achieve greater containment success by encouraging consolidation of resources into stations with high dispatch frequency, thus increasing the probability of resource availability on high fire count days.
  • Nous combinons un modèle d'optimisation de la réponse standard basée sur différents scénarios a` une simulation stochastique pour améliorer l'efficacité du déploiement des ressources lors de l'attaque initiale des feux de forêt dans trois unités de gestion en Californie. Le modèle d'optimisation minimise le nombre attendu de feux qui ne reçoivent pas une réponse standard (définie comme la quantité de ressources de chaque type qui doit être déployée `a l'intérieur d'une certaine limite de temps) a` cause de contraintes de budget et de capacité des stations et de l'incertitude quant au nombre quotidien de feux et `a leur localisation. Nous utilisons le simulateur de l'aspect économique des feux en Californie pour prédire le nombre de feux qui ne sont pas maîtrisés a` l'intérieur des limites déterminées par la modélisation de l'attaque initiale. Comparativement au déploie-ment actuel, le déploiement obtenu par optimisation déplace des ressources de l'unité de gestion qui a le fardeau d'intervention le plus lourd vers l'unité de gestion qui a les exigences de réponse standard les plus élevées mais laisse le succès simulé de la maîtrise des feux inchangé. Ce résultat indique que dans les conditions actuelles de contraintes de budget et de capacité, différents déploiements peuvent avoir une aussi bonne performance en termes de maîtrise du feu. Les déploiements de ressources qui résultent de la réduction des contraintes de capacité des stations ont plus de succès dans la maîtrise des feux en favorisant la consolidation des ressources dans les stations qui ont une fréquence élevée de déploiement, augmentant par conséquent la probabilité que les ressources soient disponibles les jours où le nombre de feux est élevé. [Traduit par la Rédaction]
  • Keywords: Allocation, Forest fires, Airtankers, Wildland fire suppression, Management, California, Stochastic representation, Containment, Protection planning model
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Citation
  • Lee, Y., Fried, J., Albers, H., & Haight, R. (2013). Deploying initial attack resources for wildfire suppression: Spatial coordination, budget constraints, and capacity constraints. Canadian Journal of Forest Research-Revue Canadienne De Recherche Forestiere, 43(1), 56-65. doi: 10.1139/cjfr-2011-0433
Journal Title
Journal Volume
  • 43
Journal Issue/Number
  • 1
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  • We also gratefully acknowledge the USFS-OSU 07-JV–11242300–086's funding for Y. Lee to pursue his doctoral degree.
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