Random location of fuel treatments in wildland community interfaces: a percolation approach

We explore the use of spatially correlated random treatments to reduce fuels in landscape patterns that appear somewhat natural while forming fully connected fuelbreaks between wildland forests and developed protection zones. From treatment zone maps partitioned into grids of hexagonal forest cells representing potential treatment sites, we selected cells to be treated at random using an algorithm that provides a varying degree of treatment clustering. One thousand or more such maps were used as sample replicates for parameter settings that included landscape size, fraction of area treated, and degree of clustering to test whether continuous fuelbreaks were formed in an acceptable proportion of cases. A shortest path network optimization model was solved for each sample landscape to determine the presence or absence of a continuous fuelbreak and to measure the length of the most direct fuelbreak when one or more were present. By varying the fraction of area treated in a bisection search, we were able to estimate the minimum amount of treatment needed. Results indicated that between 54% and 88% of a forest would need to be treated to form fuelbreaks in 60% or more of the landscapes we modeled. Résumé : Nous avons étudié l’utilisation de traitements aléatoires corrélés dans l’espace dans le but de réduire les combustibles dans des structures de paysage qui semblent relativement naturelles tout en constituant des coupe-feux complètement reliés entre des forêts non protégées et des zones développées soumises à un régime de protection. À partir de cartes délimitant les zones de traitement et subdivisées en réseaux de cellules hexagonales de forêt représentant les sites potentiels de traitement, nous avons choisi au hasard les cellules à traiter à l’aide d’un algorithme qui produit différents degrés de regroupement des traitements. Un millier ou plus de ces cartes ont été utilisées comme répétitions pour déterminer les paramètres qui incluaient la taille du paysage, la proportion de la superficie traitée et le degré de regroupement pour vérifier si des coupe-feux continus étaient formés dans une proportion acceptable de cas. Un modèle d’optimisation des réseaux par la méthode du plus court chemin a été résolu pour chacun des échantillons de paysage dans le but de déterminer la présence ou l’absence d’un coupe-feu continu et de mesurer la longueur du coupe-feu le plus direct lorsqu’un ou plusieurs coupe-feux étaient présents. En faisant varier la proportion de la superficie traitée dans une recherche du point milieu, nous avons été capable d’estimer la quantité minimum de traitements requis. Les résultats indiquent qu’entre 54 et 88 % d’une forêt a besoin d’être traitée cour constituer des coupe-feux dans 60 % ou plus des paysages que nous avons modélisés. [Traduit par la Rédaction] Bevers et al. 173