Monitoramento Preventivo de Incêndios Florestais com UAVs: uma arquitetura multimissão orientada ao risco

Abstract

O monitoramento preventivo de incêndios florestais com veículos aéreos não tripulados (UAVs) enfrenta uma restrição estrutural: sob orçamento de voo limitado, cada missão cobre apenas uma fração do território, e a escolha das regiões visitadas define, simultaneamente, quais permanecem temporariamente sem observação. Este trabalho propõe uma arquitetura em três camadas para organizar esse monitoramento como uma campanha multimissão orientada pela distribuição espacial do risco de incêndio. A primeira camada modela o risco como propensão relativa à ignição, combinando indicadores topográficos, meteorológicos e de combustível vegetal por análise multicritério em um mapa contínuo de risco relativo. Esse mapa define uma distribuição-alvo de vistorias sobre o território. A segunda camada, o controlador global da campanha, compara a distribuição-alvo com a distribuição empírica de vistorias acumuladas e converte a defasagem entre ambas em recompensa para a missão seguinte. A terceira camada, o planejador local de missão, recebe essa recompensa e resolve uma rota factível sob orçamento operacional, formulada como \textit{Orienteering Problem} e resolvida por \textit{Adaptive Large Neighborhood Search} (ALNS) em horizonte rolante. A arquitetura foi avaliada em 100 missões simuladas no Parque Nacional de Brasília, com orçamento de 100\,km por missão. Ao final da campanha, 97,45\% dos pixels válidos haviam sido visitados ao menos uma vez, correspondendo a 99,85\% da massa de risco atendida. A distância final entre a distribuição empírica de vistorias e a distribuição-alvo foi de 0,0293.