El proyecto TREEADS: innovación y tecnología para la prevención, detección y restauración en incendios forestales

La combinación de múltiples tecnologías de nueva generación tiene el potencial de mejorar tanto la prevención de incendios como la rapidez y eficacia de la respuesta de los equipos de emergencia y la posterior recuperación del ecosistema, minimizando su ocurrencia e impacto ambiental, disminuyendo el riesgo de accidentes para el personal y reduciendo costes. Sin embargo, esto no será posible sin un enfoque integral en el que cada fase se retroalimenta de la anterior, permitiendo una respuesta más coordinada y sostenible en el tiempo frente a los incendios forestales.

A pesar de la disponibilidad de múltiples tecnologías que pueden contribuir de forma significativa a prevenir, anticipar, combatir, mitigar y recuperar los efectos de los desastres ambientales, existen diferentes barreras que impiden en la actualidad aprovechar todo su potencial. La principal de ellas es la falta de integración, interoperabilidad y homologación entre diferentes sistemas y tecnologías. Las soluciones desarrolladas por distintos proveedores suelen no ser compatibles entre sí, lo que dificulta la integración de sistemas y la coordinación entre diferentes agencias y organizaciones. Esta falta de interoperabilidad puede obstaculizar el intercambio de información y dificultar la toma de decisiones en tiempo real. La investigación en estándares y protocolos de interoperabilidad es esencial para superar este obstáculo y garantizar que las diferentes tecnologías puedan trabajar juntas de manera eficaz. Esta falta de integración dificulta, por poner un ejemplo, la operación de los equipos interdisciplinares de actuación. En muchas ocasiones, estos equipos están desconectados entre sí y utilizan fuentes de información y herramientas diferentes lo cual dificulta la coordinación, interoperabilidad y efectividad en la mitigación de estos desastres.

El proyecto TREEADS

El Proyecto TREEADS, parte del programa Green Deal de la Unión Europea, es un esfuerzo colaborativo que involucra a 47 socios de 14 países europeos y Taiwán, cuyo objetivo es combatir los incendios forestales a través de soluciones tecnológicas avanzadas y demostrar la efectividad de un enfoque holístico.

El proyecto TREEADS propone un sistema integral para el control de incendios forestales, que incluye productos de última generación con alto nivel de madurez tecnológica (TRL) y uniéndolos en un ecosistema holístico de gestión de incendios que consta de varias tecnologías y sistemas innovadores para optimizar y reutilizar los recursos socio-tecnológicos disponibles en las tres fases principales de los incendios forestales.

Al adoptar un enfoque de múltiples partes interesadas e involucrando múltiples actores, las soluciones planteadas en TREEADS contribuyen al desarrollo sostenible como un proceso social inclusivo y garantizarán la sostenibilidad y la resiliencia del medio ambiente natural. La siguiente infografía resume en gran parte este enfoque multimodal:

Un enfoque holístico en el contexto del manejo de incendios forestales implica considerar e integrar todas las facetas y etapas del problema en sus diferentes etapas (prevención, detección y restauración) para crear una solución integral e interconectada. Esto significa aprovechar tecnologías y estrategias diversas y complementarias para abordar la naturaleza multifacética del manejo de incendios.

En el proyecto TREEADS, este enfoque holístico se plantea mediante la integración de diversas tecnologías y métodos innovadores, como la realidad virtual para el entrenamiento de bomberos, drones aéreos equipados con cámaras LiDAR y EO/IR para monitoreo en tiempo real, cápsulas de semillas con gel de restauración para uso ecológico y de recuperación, sistemas de detección de incendios basados ​​en redes sociales, sistemas de apoyo a la toma de decisiones e incluso modelos de seguros y soluciones de transferencia de riesgos para garantizar una cobertura y respuesta integrales.

El papel de Capgemini

El centro de control y comando de vehículos no tripulados (UAV)

El Centro de Comando y Control (CCC), desarrollado por Capgemini, es un servicio diseñado para componer misiones y comunicarlas a los vehículos no tripulados en tiempo real durante una operación en campo, además de permitir la visualización de la información telemétrica y de los sensores embarcados en los vehículos.

Este servicio funciona como eje central de control y visualización de la aproximación en cuatro capas, integrando información de sensores terrestres, de sensores embarcados en drones de baja y media altura, y de HAPS, como globos aerostáticos equipados con cámaras multiespectrales.

Para componer estas misiones, el CCC utiliza dos plataformas de mensajería, Kafka y TruePLM™, un sistema propietario de JOTNE, y la herramienta Path Planner, un generador de caminos de vuelo bajo demanda basado en mapas detallados en 3D, desarrollada por el CERTH (ambos partners tecnológicos de TREEADS).

Gracias a ellas, el sistema es capaz de determinar los protocolos de comunicación que permiten gobernar y monitorear a cada uno de los medios aéreos disponibles, obtener información sobre su carga útil y los sensores embarcados, recibir datos de posición y telemetría, enviarles órdenes para que realicen las misiones que les son encomendadas y recibir los datos proporcionados por los sensores en los puntos críticos de la misión (vídeo, imágenes hiperespectrales, etc).

Para realizar estas funciones se ha diseñado un interfaz de usuario capaz de adaptarse a las características específicas de cada uno de los medios aéreos contemplados en el proyecto:

• Drones de baja altura habilitados con LiDAR.
• Drones de baja altura con cámaras IR/EO para: emisión de video en tiempo real, detección de fuego, detección de objetos.
• Drones de baja altura para dispersión de bolas de semillas.
• Drones de alta carga para la extinción de fuego y enfriamiento de puntos calientes.
• Globos aerostáticos de alta altura (HAP) habilitados con cámaras IR/EO para detección de fuego y mapeo aéreo de alta definición.

Su arquitectura abierta y extensible permite incorporar y controlar en el futuro otros medios autónomos como podrían ser plataformas robóticas terrestres o submarinas.

A continuación se muestran algunos ejemplos de este interfaz:

“La arquitectura abierta y extensible del Centro de Comando y Control permite incorporar y controlar en el futuro otros medios autónomos como podrían ser plataformas robóticas terrestres o submarinas.”

Noel Ruiz, Solution Architect & Presales I Capgemini Engineering España

El piloto español

Capgemini ha coordinado las actividades del piloto español, uno de los ocho que componen el proyecto TREEADS, para probar en el terreno las diversas tecnologías desarrolladas por los socios. Esta validación se ha realizado en la sierra de Ávila en diferentes etapas y a través de diferentes ejercicios en los que, además de los socios tecnológicos del proyecto participan autoridades locales, organismos públicos, asociaciones de propietarios y equipos de emergencia.

Con la participación de múltiples actores se persigue desarrollar un enfoque integral y avanzado en la gestión de incendios forestales, demostrando cómo la tecnología y la innovación pueden converger para enfrentar desafíos ambientales críticos y mejorar no solo la capacidad de respuesta inmediata, sino también la recuperación sostenible de los ecosistemas afectados.

Específicamente, se han probado un total de 56 tecnologías a través de trece ejercicios:

1. Gestión Forestal para la Prevención: Tecnologías relacionadas con cartografía avanzada, simulaciones de incendios y despliegue de elementos aéreos comandados para mejorar el conocimiento del terreno en tiempo real.
2. Municipio de Alto Riesgo: Evaluación de indicadores clave de rendimiento (KPIs) relacionados con la velocidad y coste de despliegue de elementos de monitorización en áreas de alto riesgo de incendio, además del uso de cartografía avanzada basada en un mapa de riesgos.
3. Evaluación de Sistemas de Detección: Evaluación de diferentes sistemas de detección y localización de incendios que van desde el comando y control de UAVs hasta el uso de redes sociales o sensores en tierra. Incluye el despliegue de estaciones portátiles de comunicaciones 5G.
4. Extinción de Incendios Usando UAVs: Evaluación del coste de operación y la eficacia de elementos aéreos no tripulados de alta carga para el apoyo en la extinción de incendios en áreas de difícil acceso. Incluye el despliegue de estaciones portátiles de comunicaciones 5G.
5. Vigilancia Aérea para Detectar Nuevos Incendios (Puntos Calientes): Uso de elementos aéreos para la detección de puntos calientes durante quemas controladas. Incluye el despliegue de estaciones portátiles de comunicaciones 5G.
6. Enfriamiento de Puntos Calientes Usando UAVs: Evaluación de la eficacia de diferentes espumas para el enfriamiento de puntos calientes con elementos aéreos no tripulados de alta carga.
7. Prueba de Entrenamiento en Realidad Virtual Metaquest: Evaluación de la eficacia de sistemas de entrenamiento con realidad virtual orientado a diferentes tipos de operarios y jefes de equipo.
8. Conectividad de Cascos vs UHF + Monitorización de Bomberos: Evaluación de la utilidad de gafas de realidad aumentada y sistemas de comunicaciones portátiles 5G que mejoran la comunicación entre los operarios en campo, ofreciendo información actualizada de la posición de los operarios y posibles caminos de escape en caso de emergencia.
9. Ayuda a la Adaptación – Modelo de Seguros y Soluciones de Transferencia de Riesgos: Evaluación de la utilidad de la cartografía detallada y actualizada en la plataforma para la construcción de modelos de seguros y soluciones de transferencia de riesgos, así como la evaluación de pérdidas por zona catastrófica.
10. Restauración Guiada por Objetivos Adaptada al Cambio Climático + Qué Pasaría Si: Evaluación de anteriores operaciones de restauración en base al nuevo sistema de apoyo a la decisión orientado a objetivos agroforestales y medioambientales.
11. Bioclips: Evaluación de la eficacia del uso de estos dispositivos para la introducción de insectos.
12. Liberación de Bolas de Semillas Usando UAVs: Evaluación de la eficacia del despliegue de bolas de semillas seleccionadas en áreas de difícil acceso usando drones, facilitando el trabajo de los operarios.
13. Despliegue de Cápsulas de Semillas Personalizadas: Evaluación de cápsulas de semillas con gel, incluyendo la protección contra la depredación y el crecimiento de las plantas.

 Estos ejercicios han permito, además:

1. Validar el Soporte ofrecido a los Equipos de Lucha Contra Incendios:  el piloto proporciona apoyo a los bomberos y equipos forestales con información crucial para proteger a los operarios durante la extinción. Esta información incluye vías de salida, la existencia de edificios e infraestructuras de protección, y los indicadores para salir de un incendio y protegerse.
2. Capturar, integrar, fusionar y analizar datos provenientes de diferentes fuentes para proporcionar información útil para las actividades de prevención de incendios forestales e indicadores de riesgos sobre el incendio apoyados en Sistemas de Información Geográfica (SIG).

El piloto español de TREEADS destaca por su enfoque integral y avanzado en la gestión de incendios forestales, demostrando cómo la tecnología y la innovación pueden converger para enfrentar desafíos ambientales críticos. Bajo el liderazgo de Capgemini, este piloto no solo mejora la capacidad de respuesta inmediata, sino que también promueve la recuperación sostenible de los ecosistemas afectados.