Diseño de un problema de optimización multiobjetivo para la toma de decisiones en la prevención de incendios forestales

Abstract

Los incendios forestales corresponden a una de las principales amenazas ambientales a nivel global y nacional, los cuales son empeorados por el cambio climático y el avance de la población en los espacios rurales. En este contexto, las estrategias de reacción y prevención se hacen fundamentales para tratar esta problemática. En particular, la ubicación estratégica de cortafuegos, se vuelve una herramienta clave para la prevención y mitigación de su impacto. Sin embargo, por la dificultad de este problema, estas decisiones suelen tomarse sin respaldo analítico, ignorando la complejidad del territorio y los múltiples objetivos que están en riesgo. Esta tesis propone un modelo de optimización multiobjetivo basado en programación por metas (Goal Programming) para determinar la localización óptima de cortafuegos, conside- rando simultáneamente la protección de la población, la conservación de la biodiversidad y la preservación de infraestructura crítica. El modelo se apoya en simulaciones estocásticas del comportamiento del fuego, generadas a partir del simulador C2F+K, y se implementa sobre un paisaje de la Región del Biobío. Se evaluaron distintas configuraciones del modelo, variando la prioridad de los objetivos y el porcentaje máximo de cortafuegos permitidos. Los resultados muestran que es posible alcanzar altos niveles de protección con intervenciones focalizadas, identificando espacios críticos de propagación y visualizando los efectos de cada estrategia mediante mapas de calor, gráficos 3D y diagramas de caja. Además, se incorporó una base de datos alternativa más heterogénea para analizar la robustez del modelo frente a escenarios distintos. Se muestra también que el modelo no es altamente sensible ante cambios en la asignación de prioridades entre los objetivos de protección, es decir, incluso cuando se modifica el orden de preferencia, las diferencias en los niveles de protección alcanzados para los objetivos de menor prioridad no son altamente significativas. Esta estabilidad dependerá, en gran medida, de la distribución espacial de dichos objetivos en el área de estudio y de los pesos más extremos que se otorguen en la función de logro. En conjunto, los hallazgos evidencian que el enfoque propuesto permite una toma de decisiones más informada, transparente y adaptable, integrando criterios sociales, ecológicos y operativos, pero en bases de datos acotadas. Este modelo constituye un aporte metodológico para fortalecer las estrategias de prevención de incendios forestales en contextos de alta incertidumbre y escasez de recursos.