Loading...

Policy Breif - Bogota

Deteccion de condiciones de combustibilidad e intervenciones topologicas - Cerros Orientales
Capybara EWS - Analisis para politica publica Documento de politica - v4 (super El Nino 2026)

Deteccion de condiciones de combustibilidad e intervenciones topologicas en los Cerros Orientales

Dado que la ocurrencia de incendios no es predecible, detectamos donde se cumplen hoy las condiciones necesarias que produjeron los incendios del pasado, ahora incluyendo la humedad dinamica, y priorizamos intervenciones sobre la salida real del modelo Capybara. Analisis para el episodio de super El Nino de 2026, que agrava la sequia y eleva la receptividad.

Region: Bogota D.C. y Cerros Orientales - Registro de incendios: UAECOB (n = 243) - Insumos: modelo Capybara (fable v5_9, posterior Bayesiano + embeddings + sequia ENSO) exportado a 30 m

Resumen ejecutivo

La ocurrencia de incendios no es predecible de forma fiable, porque la ignicion es mayoritariamente humana. En lugar de predecirla, este documento detecta donde se cumplen actualmente las condiciones necesarias que compartieron los incendios registrados, combinando siete condiciones (combustible, vegetacion, terreno y tres senales de humedad dinamica provenientes del modelo Capybara) mediante la ley del minimo de Liebig. Sobre el cuerpo de combustible conectado de 86.370 ha, esas condiciones coinciden hoy en 38.562 ha (45%%). El analisis topologico sobre la susceptibilidad real de Capybara revela un cuerpo de combustible altamente redundante: de las 30 gargantas de mayor centralidad, solo una es un puente real, por lo que no existen cortes limpios y unicos. Se priorizan entonces 13 intervenciones distribuidas en toda la cordillera; su manejo de material combustible (del orden de 361 ha) reduce de 243 a 192 las igniciones capaces de alcanzar un incendio superior a 10.000 ha. Bajo el super El Nino de 2026 la fraccion receptiva sube al 45%% (frente a ~35%% en una ventana previa), y las intervenciones ahora cubren tambien el sur y el borde occidental, no solo la cresta oriental. La leccion de politica es que la palanca principal no es cortar la conectividad, sino gestionar la receptividad en una temporada de sequia excepcional.

1 - El desafio: la ocurrencia no es predecible

Los modelos de pronostico de incendios tropiezan con limites estructurales. Cerca del 95%% de las igniciones en Colombia son de origen humano, un proceso social que no se predice pixel a pixel; y los incendios de la escala que predomina en Bogota, con una mediana de 1,72 ha, caen por debajo del umbral de deteccion de los sensores satelitales. Predecir la ocurrencia no es una base confiable para decidir intervenciones.

1 bis - Revision de literatura: por que fallan los modelos de prediccion

La limitacion anterior es un patron documentado. Cada obstaculo corresponde a un modo de falla reportado en la literatura.

Fuga de datos

Kapoor y Narayanan (2023) documentan la fuga de datos (data leakage) como falla generalizada: la hallaron en 17 disciplinas, afectando al menos 294 articulos, con conclusiones desmesuradamente optimistas.

Autocorrelacion espacial

Roberts et al. (2017) demuestran que, con estructura espacial, la validacion cruzada aleatoria subestima seriamente el error, y que la validacion por bloques es casi universalmente mas apropiada.

Limite de deteccion del sensor

Coskuner (2022) hallo que MODIS y VIIRS detectan menos del 3,5%% de los incendios menores a 1 ha; Fusco et al. (2019) reportaron tasas de 3,5%% a 23,4%% en EE. UU.; Ying et al. (2019) encontraron que en Yunnan solo el 11,1%% de 5.145 incendios fueron detectados. El regimen de Bogota vive dentro del punto ciego del sensor.

ObstaculoModo de fallaReferencia
Alto desempeno que no generalizaFuga de datosKapoor y Narayanan 2023
Metricas infladas en datos espacialesAutocorrelacion; validacion no estructuradaRoberts et al. 2017
Incendios pequenos invisiblesLimite de deteccion del sensorFusco 2019; Ying 2019; Coskuner 2022
Ignicion impredecible pixel a pixelProceso social, no fisico~95%% de origen humano

La convergencia de estos obstaculos sobre un regimen de incendios pequenos, andinos y antropicos no es mala suerte: es lo esperable al aplicar una maquinaria de prediccion de ocurrencia a un problema que viola sus supuestos. Conviene detectar donde se cumplen las condiciones necesarias, no predecir donde se iniciara el fuego.

2 - De predecir a detectar condiciones necesarias

La ignicion es la condicion suficiente, y es la impredecible. Pero todo incendio requiere condiciones necesarias: combustible, vegetacion seca o en curado, terreno, y humedad ambiental baja. Estar fuera de ese conjunto hace el incendio practicamente imposible. Las condiciones necesarias no se compensan: combustible abundante no compensa un suelo humedo. El operador correcto es la conjuncion, la ley del minimo de Liebig: la receptividad de una celda es su condicion necesaria mas debil.

El indice ahora es dinamico

Esta version combina siete condiciones necesarias: cuatro estaticas (combustible, NDVI, elevacion, pendiente) y tres de humedad dinamica tomadas directamente del modelo Capybara: la anomalia de precipitacion CHIRPS condicionada por fase ENSO, la sequia superficial NDWI, y el modificador de sequia combinado. Estas ultimas hacen que la receptividad respire con la estacion en vez de quedarse fija.

3 - Deteccion de condiciones actuales de combustibilidad

86.370 ha
Combustible conectado
38.562 ha
Receptivas hoy (45%%, 7 condiciones)
21.893 ha
Nucleo receptivo conectado
49%%
Del area segura lo esta por HUMEDAD
Receptividad real
Figura 1. Condiciones combustibles actuales. Receptividad sobre el relieve, construida con las siete condiciones necesarias, incluida la humedad dinamica de Capybara. De las 86.370 ha de combustible conectado, 38.562 (45%%) son receptivas hoy. La inclusion de la humedad dinamica reduce el area receptiva frente a la version estatica, que era mas amplia: es el efecto de exigir que la celda este ademas actualmente seca.

4 - Factor limitante: ahora manda la humedad

Para cada celda del combustible que no es receptiva, el mapa de factor limitante nombra la condicion que la mantiene segura. Con la version estatica, ese factor era casi siempre la elevacion. Al incorporar la humedad dinamica, el cuadro cambia: la elevacion explica el 44%%, pero las tres condiciones de humedad juntas explican cerca del 49%%. Dicho de otro modo, hoy la mayor parte del area no arde porque esta humeda, no solo porque este alta y fria. Es un factor que una sequia prolongada puede debilitar, y que este indice permite vigilar mes a mes.

Factor limitante real
Figura 2. Factor limitante (ley del minimo). La condicion necesaria que mantiene segura cada celda. La humedad dinamica (anomalia de lluvia, sequia superficial y modificador de sequia) es ahora el factor dominante, por encima de la elevacion. Ese es precisamente el factor que una temporada seca puede remover.

5 - Priorizacion topologica sobre la salida real de Capybara

Dentro de la superficie receptiva se pregunta donde intervenir. Se combinan tres estructuras topologicas sobre la susceptibilidad real S(x) de Capybara. La homologia persistente mide la conectividad; el grafo Mapper la descompone en su 1-esqueleto (gargantas) y 2-esqueleto (redundancia); la combinacion distingue los puentes reales de las gargantas con rutas alternativas. El complejo Mapper tiene 153 nodos, 386 aristas y 310 triangulos, y sus numeros de Betti son b0 = 3, b1 = 1: las 233 ciclos aparentes del 1-esqueleto colapsan a un solo agujero real al rellenar los 2-simplices. El hallazgo decisivo sobre los datos reales: de las 30 gargantas de mayor centralidad, solo una es un puente real. El cuerpo de combustible es tan redundante que no puede fragmentarse con unos pocos cortes limpios.

TDA sobre receptividad
Figura 3. Resultados topologicos superpuestos a las condiciones necesarias. El fondo de los tres paneles es la receptividad, no relieve vacio. Izquierda: el 1-esqueleto y 2-esqueleto de Mapper, nodos por S(x) de Capybara. Centro: betweenness de los nodos y busqueda de puentes; no aparece ningun puente real, senal de un cuerpo redundante. Derecha: las 13 intervenciones distribuidas en malla 2D, que ahora alcanzan el sur y el borde occidental, no solo la cresta oriental.

5 bis - Intervenciones dentro del parche: densidad de cuellos de botella

La homologia persistente no solo halla los cuellos de botella entre parches (su dimension H0, el arbol de fusion), sino que sugiere una estrategia jerarquica dentro de cada parche. En lugar de trazar cortes rectos, que ignoran el terreno, se calcula una densidad de cuellos de botella multiescala: el flujo de propagacion a traves de todo el cuerpo revela los embudos primarios, y el mismo calculo repetido dentro de cada sub-parche revela los secundarios y terciarios. La suma es un campo continuo y corrugado, alto donde el fuego se estrangula a cualquier escala. Sus crestas son las lineas naturales de intervencion, que siguen la forma del combustible en vez de cruzarlo con lineas artificiales. Es la lectura fractal del problema: la misma operacion a cada escala, expresada como densidad y no como cortes discretos.

Densidad de cuellos de botella multiescala
Figura 4. Densidad de cuellos de botella, multiescala. El flujo de propagacion a escala del cuerpo entero mas el flujo dentro de cada sub-parche, sumados en un solo campo. Las crestas calientes marcan donde el fuego se embudela, a escala del cuerpo y dentro de cada parche, y son las lineas naturales de cortafuegos. A diferencia de un corte recto, sigue la corrugacion real del terreno y del combustible.

6 - Efecto sobre los incendios de gran escala

El efecto se mide sobre los incendios reales, sin probabilidades estimadas. Para cada una de las 243 igniciones se calcula el conjunto alcanzable de combustible conectado. En la linea base, las 243 estan expuestas a un incendio potencial mayor a 10.000 ha. El manejo de material combustible en los 13 puntos distribuidos, del orden de 361 ha, reduce esa exposicion a 192 igniciones, una baja del 21%%. La reduccion es modesta y honesta: como no existen puentes reales, ningun conjunto pequeno de cortes fragmenta mucho el cuerpo. Esto refuerza la conclusion central del proyecto: la conectividad del combustible no es la variable que limita el tamano de los incendios; la humedad y la respuesta institucional si lo son. Las intervenciones distribuidas ayudan, pero la palanca mayor es gestionar la receptividad y vigilar la humedad.

7 - Objeto digital FAIR de los puntos de intervencion

Los 13 puntos se publican como un objeto digital FAIR (FDO), con identificador, procedencia, licencia y suma de verificacion, tanto legible como procesable por maquina. Es descargable e independiente del documento.

FAIR Digital ObjectDescargar JSON
id
capybara-ews:bogota-dc:intervenciones:2026-07
type
FairDigitalObject / wildfire-intervention-pointset
created
2026-07-16
license
CC-BY-4.0
checksum
sha256:3351af7e1ee4e303
derivedFrom
Capybara fable v5_9 (S(x)), UAECOB (n=243)
effect
igniciones >10.000 ha: 243 -> 192 (361 ha, 13 puntos)
Ver JSON completo
{
  "@context": "https://w3id.org/fdo/v1",
  "id": "capybara-ews:bogota-dc:intervenciones:2026-07",
  "type": "FairDigitalObject",
  "profile": "wildfire-intervention-pointset/v1",
  "title": "Puntos de intervencion distribuidos, Bogota D.C. (Cerros, sur y borde occidental)",
  "creator": {
    "name": "Capybara EWS",
    "role": "analysis pipeline"
  },
  "license": "CC-BY-4.0",
  "created": "2026-07-16",
  "temporalContext": "super El Nino 2026 (sequia severa)",
  "conformsTo": "capybara_pipeline.py run_topology --full (grid distribution)",
  "spatialReferenceSystem": "EPSG:4326 (WGS84)",
  "checksum": "sha256:3351af7e1ee4e303",
  "wasDerivedFrom": [
    "bogota_cerros_fuel_stack.tif",
    "bogota_cerros_context.tif",
    "bogota_cerros_susceptibility.tif (Capybara fable v5_9 posterior)",
    "UAECOB fire record (n=243)"
  ],
  "method": {
    "receptivity": "necessary-condition envelope over 7 axes incl. dynamic dryness, Liebig minimum",
    "prioritization": "receptivity x current-flow weighted by Capybara S(x)",
    "distribution": "2-D grid, covers east ridge, south and west",
    "topology": "Mapper 1+2 skeleton, PH (b0=3,b1=1), 1 true bridge of top-30 betweenness edges"
  },
  "effect": {
    "ignitions_capable_gt_10000ha_before": 243,
    "after": 192,
    "treated_ha": 361,
    "n_points": 13
  },
  "intervention": "fuel-material management (retamo, leaf litter, bark); no felling",
  "content": {
    "type": "FeatureList",
    "count": 13,
    "points": [
      {
        "rank": 1,
        "sector": 13,
        "zona": "Borde occidental (Bosa/Kennedy)",
        "lon": -74.29855,
        "lat": 4.51721,
        "priority": 0.5351
      },
      {
        "rank": 2,
        "sector": 14,
        "zona": "Cerro de Juan Rey",
        "lon": -74.09333,
        "lat": 4.50151,
        "priority": 0.3365
      },
      {
        "rank": 3,
        "sector": 10,
        "zona": "Borde occidental (Bosa/Kennedy)",
        "lon": -74.29774,
        "lat": 4.51965,
        "priority": 0.3064
      },
      {
        "rank": 4,
        "sector": 11,
        "zona": "Borde sur (Sumapaz/Usme)",
        "lon": -74.18335,
        "lat": 4.5236,
        "priority": 0.1602
      },
      {
        "rank": 5,
        "sector": 12,
        "zona": "Cerro de Guadalupe",
        "lon": -73.96269,
        "lat": 4.52495,
        "priority": 0.1549
      },
      {
        "rank": 6,
        "sector": 7,
        "zona": "Borde occidental (Bosa/Kennedy)",
        "lon": -74.29278,
        "lat": 4.61083,
        "priority": 0.0856
      },
      {
        "rank": 7,
        "sector": 15,
        "zona": "Cerro de Juan Rey",
        "lon": -73.97901,
        "lat": 4.46228,
        "priority": 0.0786
      },
      {
        "rank": 8,
        "sector": 9,
        "zona": "Cerros de Chapinero",
        "lon": -74.02494,
        "lat": 4.68378,
        "priority": 0.0599
      },
      {
        "rank": 9,
        "sector": 6,
        "zona": "Cerros de Chapinero",
        "lon": -74.02332,
        "lat": 4.6854,
        "priority": 0.0513
      },
      {
        "rank": 10,
        "sector": 17,
        "zona": "Borde sur (Sumapaz/Usme)",
        "lon": -74.16885,
        "lat": 4.42996,
        "priority": 0.0142
      },
      {
        "rank": 11,
        "sector": 18,
        "zona": "Usme sur",
        "lon": -74.06665,
        "lat": 4.43065,
        "priority": 0.012
      },
      {
        "rank": 12,
        "sector": 4,
        "zona": "Borde occidental (Bosa/Kennedy)",
        "lon": -74.29676,
        "lat": 4.68573,
        "priority": 0.0101
      },
      {
        "rank": 13,
        "sector": 3,
        "zona": "Cerro de Torca",
        "lon": -74.03129,
        "lat": 4.78229,
        "priority": 0.0068
      }
    ]
  }
}
#SectorZonaCoordenadas (lon, lat)Prioridad
113Borde occidental (Bosa/Kennedy)-74,29855, 4,517210.535
214Cerro de Juan Rey-74,09333, 4,501510.337
310Borde occidental (Bosa/Kennedy)-74,29774, 4,519650.306
411Borde sur (Sumapaz/Usme)-74,18335, 4,523600.160
512Cerro de Guadalupe-73,96269, 4,524950.155
67Borde occidental (Bosa/Kennedy)-74,29278, 4,610830.086
715Cerro de Juan Rey-73,97901, 4,462280.079
89Cerros de Chapinero-74,02494, 4,683780.060
96Cerros de Chapinero-74,02332, 4,685400.051
1017Borde sur (Sumapaz/Usme)-74,16885, 4,429960.014
1118Usme sur-74,06665, 4,430650.012
124Borde occidental (Bosa/Kennedy)-74,29676, 4,685730.010
133Cerro de Torca-74,03129, 4,782290.007
Naturaleza de la intervencion: manejo de material combustible, no tala

No consiste en talar. Consiste en retirar el material que efectivamente arde: retamo espinoso y liso, hojarasca y corteza de eucalipto y pino. Es de bajo costo y puede ejecutarse con participacion de la sociedad civil y grupos de senderistas, bajo coordinacion de la autoridad ambiental.

8 - Recomendaciones de politica

  1. Adoptar la deteccion de condiciones (receptividad) como instrumento operativo, en lugar del pronostico de ocurrencia. Con la humedad dinamica incorporada, indica no solo donde el fuego puede establecerse, sino cuando el area segura deja de estarlo.
  2. Vigilar la humedad como el factor limitante dominante. Cerca del 49%% del area segura lo esta por humedad; una sequia prolongada volveria receptivas zonas hoy seguras. El indice dinamico permite anticipar ese cambio estacion a estacion.
  3. Ejecutar el manejo de material combustible en los 13 puntos distribuidos, sin tala, con participacion ciudadana. Reducen la exposicion de 243 a 192 igniciones y cubren toda la cordillera.
  4. No esperar que cortar la conectividad resuelva el problema. El cuerpo de combustible es topologicamente redundante y no admite cortes limpios; el esfuerzo debe concentrarse en la receptividad y en la capacidad de respuesta, no en buscar un cortafuegos unico.

9 - Alcance y limitaciones

  • La susceptibilidad proviene del modelo Capybara (posterior Bayesiano + embeddings + sequia ENSO); la receptividad usa siete condiciones necesarias, tres de ellas dinamicas. Las cifras se actualizan al re-ejecutar el modelo para otra ventana o fase ENSO.
  • Las superficies alcanzables son una cota superior de lo que el combustible permite, no un pronostico de area quemada.
  • El analisis de conectividad es isotropico; la propagacion real es direccional por viento y pendiente. La version direccional es una linea de refinamiento en curso.
  • Los cerros son referencias aproximadas; las coordenadas del objeto FAIR son el dato preciso, a confirmar en terreno.

10 - Referencias

Coskuner, K. A. (2022). Assessing the performance of MODIS and VIIRS active fire products in the monitoring of wildfires: a case study in Turkey. iForest, 15, 85-94.

Fusco, E. J., Finn, J. T., Abatzoglou, J. T., Balch, J. K., Dadashi, S., y Bradley, B. A. (2019). Detection rates and biases of fire observations from MODIS and agency reports in the conterminous United States. Remote Sensing of Environment, 220, 30-40.

Kapoor, S., y Narayanan, A. (2023). Leakage and the reproducibility crisis in machine-learning-based science. Patterns, 4(9), 100804.

Roberts, D. R., et al. (2017). Cross-validation strategies for data with temporal, spatial, hierarchical, or phylogenetic structure. Ecography, 40(8), 913-929.

Ying, L., Han, J., Du, Y., y Shen, Z. (2019). Wildfire detection probability of MODIS fire products under the constraint of environmental factors. Remote Sensing, 11(24), 3031.

Nota metodologica. Receptividad: envolvente de condiciones necesarias extraida de las 243 igniciones sobre siete ejes (combustible, NDVI, elevacion, pendiente, y tres de humedad dinamica de Capybara), combinada por el minimo de Liebig. Susceptibilidad S(x): posterior del modelo Capybara fable v5_9 (fusion Bayesiana de prior de fuego + embeddings de satelite + modificador de sequia CHIRPS/NDWI/aspecto condicionado por ENSO, media geometrica). Topologia: homologia persistente y complejo Mapper (nervio hasta 2-simplices) via GUDHI; PageRank y betweenness via NetworkX; flujo de corriente ponderado por S(x) con fuente en las igniciones y sumidero en la interfaz urbano-forestal. Pipeline: capybara_pipeline.py run_topology --full. Registro: poligonos de area quemada UAECOB, n = 243.
Documento preparado para discusion de politica publica. Region de Bogota y Cerros Orientales. Cifras derivadas del modelo Capybara real bajo super El Nino 2026, 2026-07-16. Distribucion en malla 2D que cubre cresta oriental, sur y borde occidental.

Post a Comment

Note: Only a member of this blog may post a comment.

emo-but-icon

Home item

Popular Posts

Click to read Read more View all said: Related posts Default Comments Menu