2 research outputs found
Fitting a stochastic fire spread model to data
As the climate changes, it is important to understand the effects on the
environment. Changes in wildland fire risk are an important example. A
stochastic lattice-based wildland fire spread model was proposed by Boychuk
et al. (2007), followed by a more realistic variant (Braun and Woolford,
2013). Fitting such a model to data from remotely sensed images could be used
to provide accurate fire spread risk maps, but an intermediate step on the
path to that goal is to verify the model on data collected under
experimentally controlled conditions. This paper presents the analysis of
data from small-scale experimental fires that were digitally video-recorded.
Data extraction and processing methods and issues are discussed, along with
an estimation methodology that uses differential equations for the moments of
certain statistics that can be derived from a sequential set of photographs
from a fire. The interaction between model variability and raster resolution
is discussed and an argument for partial validation of the model is provided.
Visual diagnostics show that the model is doing well at capturing the
distribution of key statistics recorded during observed fires.</p
Disaster management and its economic implications
Das Ziel dieser Arbeit ist es, aktuelle Forschungsschwerpunkte im Bereich des
Katastrophenmanagements in der Operational Research Literatur aufzuzeigen.
Katastrophenmanagement umfasst in diesem Zusammenhang einerseits Naturkatastrophen
wie geophysikalische und hydro-meteorologische Katastrophen, technologische Katastrophen
wie industrielle Unfälle, Transportunfälle und sonstige Unfälle, und andererseits die
verschiedenen Formen des Terrorismus, allgemeinen Terrorismus sowie Bioterrorismus. Da
die Anzahl und das Ausmaß von Katastrophen immer weiter zunehmen ist auch eine immer
größere Notwendigkeit für die Entwicklung, den Einsatz und die wirtschaftliche Beurteilung
der jeweiligen Strategien gegeben.
Der erste Teil dieser Arbeit gibt einen Überblick über die Literatur im Bereich des
Katastrophenmanagements und umfasst Simulation, Katastrophenmanagement in
Krankenhäusern und die Rolle von Versicherungen im Katastrophenmanagementprozess. Im
zweiten Teil wird eine Taxonomie entwickelt, deren Kategorien auf den Modellen und
Ergebnissen der Literatur beruhen. Einerseits werden allgemeine Modelleigenschaften wie die
Ebene im Katastrophenmanagementprozess, der Modelltyp und die Anwendungsgebiete der
Modelle untersucht. Andererseits stellen die Art der Intervention und die Anwendbarkeit für
die unterschiedlichen Katastrophenklassen weitere Kategorien der Taxonomie dar. Es wurden
90 Artikel, die beispielhaft für die Forschungsrichtungen im Bereich des
Katastrophenmanagements der letzten 25 Jahre stehen, ausgewählt, und entsprechend den
jeweiligen Kategorien der Taxonomie zugeordnet.
Das Hauptaugenmerk der Taxonomie liegt auf der wirtschaftlichen Analyse, die
wirksamkeitsbezogene, ressourcenbezogene und kostenbezogene Parameter umfasst. Es wird
gezeigt ob und welche wirtschaftliche Analyse wie beispielsweise die Kosten-Nutzwert-
Analyse, die Kosten-Wirksamkeits-Analyse und die Kosten-Nutzen-Analyse angewendet
wird um die in den Artikeln beschriebenen Interventionen zu evaluieren.
Es wird gezeigt, dass erhebliche Verbesserungen für die verschiedenen Katastrophentypen
und in den verschiedenen Situationen erzielt werden können. Eingeschränkte
Datenverfügbarkeit schränkt in vielen Fällen die Einsetzbarkeit der Modelle in realen
Situationen ein. Im Allgemeinen ist erkennbar, dass Kooperation und Koordination zwischen
den beteiligten Einheiten ausschlaggebend für den zeitgerechten und effizienten Einsatz der knappen Ressourcen sind. Oftmals erzielt der gemeinsame Einsatz mehrerer Maßnahme ein
deutlich besseres Ergebnis als der Einsatz von lediglich einem einzigen Instrument.
Die Taxonomie unterstreicht dass trotz der großen Fülle an Literatur im Bereich des
Katastrophenmanagements nur wenige Autoren auf die Kosten-Nutzwert-Analyse, die
Kosten-Wirksamkeits-Analyse und die Kosten-Nutzen-Analyse als Hilfsmittel zur
wirtschaftlichen Analyse zurückgreifen. In Zukunft, um Interventionen erfolgreich evaluieren
zu können oder die beste aus mehreren Interventionen bestimmen zu können wird es immer
wichtiger werden, diese Art von wirtschaftlichen Analysen anzuwenden.This thesis intends to demonstrate current research directions in the field of disaster management in the Operational Research literature. Disaster management in this context comprises the management of natural, such as geophysical and hydro-meteorological, and technological disasters, such as industrial accidents, transportation accidents, and
miscellaneous accidents, as well as the management of the different terrorism forms, general
terrorism and bioterrorism. As the occurrence of disasters is getting more and more frequent
and the accumulated loss of these events is getting higher and higher, there is a strong need
for the development, implication and economic evaluation of strategies to counter these
disasters.
In the first part of the thesis, a general overview of the literature is given, including a focus on
simulation, disaster management in hospitals, and the role of insurances in the disaster
management process. The second part encompasses the taxonomy which focuses on models
and outcomes presented in the literature. As a result of the review of the literature, appropriate
categories for the disaster management taxonomy are derived. On the one hand, an overview
of general model features, i.e., the level of disaster management, model type and methods of
application is given. On the other hand, the type of intervention used and the practicability for
different disaster types are discussed. 90 papers, illustrative main examples of the research
directions of the last 25 years, were selected for deeper investigation and classified according
to the main criteria analyzed in the articles.
The main focus of the taxonomy lies on the economic analysis, which encompasses
effectiveness-related, resource-related, and cost-related parameters and shows the type of
economic analysis used in the literature. We analyze whether economic analysis, i.e., costutility,
cost-effectiveness, and cost-benefit are used to investigate different interventions and
what type of analysis has been chosen by the authors.
Policy implications and results show that considerable improvements can be achieved for
different disastrous events and in different situations. Limited data availability constrains the
outcomes of the models and their applicability to real-world situations. In general,
cooperation and coordination of the entities involved are crucial to guarantee timely and efficient assignment of scarce resources. Furthermore, different authors confirm that a
combination of various measures often achieves a better outcome than if tools are used
autonomously.
The taxonomy has underlined that although there exists a vast disaster management literature
dealing with various problems related to mitigation, preparedness, response and recovery
from disasters, there are only a few authors evaluating the actions taken through economic
analyses such cost-utility, cost-effectiveness, or cost-benefit analysis.
In the future, to be able to evaluate interventions, or to figure out the most effective
intervention among several interventions, it is crucial to stronger rely on the abovementioned
economic analyses