Der Simulator wird von PyroWISE angetrieben — einer reinen Python-, GIS-nativen, KI-erweiterten Waldbrand-Ausbreitungs-Engine, gebaut als Clean-Room-Neuimplementierung des öffentlichen, peer-reviewten kanadischen CFFDRS/WISE-Wissenschafts-Stacks, mit jeder Gleichung explizit und zitierbar.
PyroWISE ist kein einmaliges Forschungsmodell: Es ist die Engine, die in Produktion hinter dem Karst-Firewall-Bediener-Dashboard läuft. Sie treibt eine Feuerfront über die reale grenzüberschreitende Landschaft — Brennstoff, Wetter, Gelände und Infrastruktur — und meldet das Ergebnis, indem sie viele leicht variierte Simulationen rechnet, als Wahrscheinlichkeiten (Ensemble-Hüllen und eine Brandwahrscheinlichkeits-Oberfläche) statt als eine einzige vorhergesagte Linie. Jeder Lauf ist reproduzierbar und vollständig nachvollziehbar, gestützt auf einen wissenschaftlichen Kern unter mehr als 4.000 automatisierten Tests.
Ein Lauf mit kurzem Horizont aus grenzüberschreitendem Live-Wetter und einem einzelnen Zündpunkt — wohin der Brand in den kommenden Stunden gelangen würde, Umriss für Umriss gestreamt, während er rechnet.
Vom Bediener gewählte Bedingungen für Prävention, Training und Wirkungsstudien — teste Zündpunkte, Wetter und Brandschneisen, ausgeführt als probabilistisches Ensemble.
Einen aufgezeichneten Brand auf dem Wetter neu durchspielen, in dem er tatsächlich brannte — die Grundlage für Benchmarking, Kalibrierung und Nachbereitung.
Der physikalische Kern bewahrt die etablierte CFFDRS-Wissenschaft unverändert — drei peer-reviewte Systeme verwandeln gemeinsam Wetter, Brennstoff und Gelände in eine sich bewegende Feuerfront.
Übersetzt Temperatur, Feuchte, Wind und Regen in Brennstofffeuchte-Codes (FFMC, DMC, DC) und Feuerverhaltens-Indizes (ISI, BUI, FWI).
Berechnet Ausbreitungsrate, Intensität und Brennstoffverbrauch über die 16 kanonischen Brennstofftypen, hier um eine 9-klassige Karst-Hülle erweitert.
Treibt einen polygonalen Brandumriss durch ein heterogenes Brennstoff- × Wind- × Hang- × Barrierenfeld, mit Selbstüberschneidungs-Bereinigung und Flugfeuer-Zusammenführungen.
Die kanadischen Standard-Brennstoffmodelle werden über eine 9-klassige Karst-Hülle (K01–K09) und einen Fünf-Raster-Resolver an den Dinarischen Karst (den Kalksteingürtel, der sich von Nordostitalien und Slowenien südostwärts durch Kroatien, Bosnien und Herzegowina, Montenegro und Albanien zieht — der grenzüberschreitende Karst ist seine nordwestliche Spitze) und die nordostitalienische Vegetation angepasst, der Art, Struktur, Alter, Feuchte und Kontinuität pro Pixel zum aktiven Brennstoffmodell verschmilzt.
Über die statische Brennstoffkarte hinaus baut PyroWISE ein dynamisches Bild davon auf, wie brennbar die Landschaft ist — alle paar Stunden von Satelliten aufgefrischt, statt in einer ein Jahr alten Karte eingefroren zu sein. Das Rückgrat ist eine vertraute Zahl, der NDVI (der Vegetations-„Grünheits"-Index von Sentinel-2); das Neue ist, was das System damit macht — es vergleicht die heutige Grünheit mit dem, was für die Jahreszeit normal ist, verwandelt diese Lücke in ein Vegetationsstress-Signal und verdrahtet es direkt in die Physik der Brandausbreitung.
In einem Satz: PyroWISE verwandelt die Grünheit von Sentinel-2 in ein Echtzeit-Maß dafür, wie trocken die Landschaft gerade wirklich ist — und verbindet das erstmals direkt damit, wie schnell es vorhersagt, dass ein Feuer laufen wird. Die Architektur trennt sauber: PyroWISE besitzt die Wissenschaft (Basislinien, Anomalien, Brennstoffkopplung); die operative Web-App spiegelt und rendert sie.
Der KFWI-Dienst beantwortet, wo ein Brand wahrscheinlich beginnt und wie alarmiert man sein sollte; PyroWISE beantwortet, wohin der Brand bei gegebener Entzündung geht und bis wann. Es sind unabhängige Dienste.
AUC des Random-Forest-Entzündungsmodells (Hotspot-Dichte, Infrastrukturnähe, Vegetation, saisonaler + täglicher Zyklus, korrekte Pseudo-Absence-Stichprobe).
Branderkennung an der 1.227-Brände-Validierungskohorte für das integrierte Risiko = P(Entzündung) × Schwere_Gewicht(FWI) — gegenüber ~29 % für FWI allein.
der Karst-Brände treten unterhalb der generischen europäischen EFFIS-Schwelle "High" auf, daher unterschätzen die EU-Standards das regionale Risiko — daher die Karst-kalibrierten Schwellen.
PyroWISE ist eine Clean-Room-Neuimplementierung öffentlicher Wissenschaft — es benchmarkt an der Dateigrenze gegen WISE / Prometheus (Canadian Forest Service), Cell2Fire und die FARSITE-/FlamMap-Familie und berechnet IoU, Hausdorff und Flächenfehler gegen aufgezeichnete Brandumrisse.
Daten- & Referenzquellen
PyroWISE wird unter AGPL-3.0 veröffentlicht, passend zur Upstream-WISE-Lizenz. Das Rauchausbreitungsprodukt (NOAA-HYSPLIT-Gauß-Puff) ist derzeit unkalibriert und wird nur zum Kontext gezeigt.