University of Western Ontario

Wildland fire management decision-makers need to quickly understand large amounts of quantitative information under stressful conditions. Categorization and visualization “schemes” have long been used to help, but how they are done affects the speed and accuracy of interpretation. Using traditional fire management schemes can unduly restrict the design of new products. Our design process for Ontario’s fine-scale, spatially explicit, daily fire occurrence prediction (FOP) models led us to develop guidance for designing new schemes. We show selected historical fire management schemes and describe our method. It includes specifying goals and requirements, exploring design options and making trade-offs. The design options include gradient continuity, hue selection, range completeness and scale linearity. We apply our method to a case study on designing the scheme for Ontario’s FOP models. We arrived at a smooth, nonlinear scale that accommodates data spanning many orders of magnitude. The colouring draws attention according to levels of concern, reveals meaningful spatial patterns and accommodates some colour vision deficiencies. Our method seems simple now but reconciles complex considerations and is useful for mapping many other datasets. Our method improved the clarity and ease of interpretation of several information products used by fire management decision-makers.

Les décideurs en matière de gestion des feux de forêt doivent rapidement assimiler de grandes quantités d’informations quantitatives dans des conditions stressantes. Des « schémas » de catégorisation et de visualisation sont utilisés depuis longtemps à cette fin, mais la manière dont ils sont mis en œuvre influe sur la rapidité et la précision de l’interprétation. Le recours à des schémas traditionnels de gestion des feux peut restreindre indûment la conception de nouveaux produits. Notre processus de conception des modèles ontariens de prévision quotidienne des occurrences d’incendie (FOP), à échelle fine et spatialement explicites, nous a amenés à élaborer des lignes directrices pour la conception de nouveaux schémas. Nous présentons une sélection de schémas historiques de gestion des feux et décrivons notre méthode. Celle-ci consiste à définir les objectifs et les exigences, à explorer les options de conception et à établir des compromis. Les options de conception comprennent la continuité du gradient, le choix de la teinte, l’exhaustivité de la gamme et la linéarité de l’échelle. Nous appliquons notre méthode à une étude de cas portant sur la conception du schéma destiné aux modèles de FOP de l’Ontario. Nous avons abouti à une échelle lisse et non linéaire qui s’adapte à des données couvrant plusieurs ordres de grandeur. La coloration attire l’attention en fonction des niveaux de préoccupation, révèle des tendances spatiales significatives et tient compte de certains troubles de la vision des couleurs. Notre méthode semble simple à première vue, mais elle concilie des considérations complexes et s’avère utile pour la cartographie de nombreux autres ensembles de données. Elle a amélioré la clarté et la facilité d’interprétation de plusieurs produits d’information utilisés par les décideurs en matière de gestion des feux.

A modelling framework to spatially score the impacts from wildland fire effects on specific resources and assets was developed for and applied to the province of Ontario, Canada. This impact model represents the potential ‘loss’, which can be used in the different decision-making methods common in fire response operations (e.g. risk assessment, decision analysis and expertise-based). Resources and assets considered include point features such as buildings, linear features such as transmission lines, and areal features such as forest management areas. Three categories of fire impacts were included: social, economic and emergency response. Category-specific scores were determined through expert elicitation and then adjusted to account for fire intensity. Expert elicitation was shown to compare favourably with other methods in terms of the complexity, time, set-up cost and operational use. When compared with historical fire data from Ontario, it was found that impact model scores were associated with the objective to suppress or monitor fires. The model framework provides a consistent pre-fire impact assessment to support individual fire response decisions. The impact assessment can also represent the total impact for areas of Ontario that do not have prescriptive response in a formal fire response plan.

Un cadre de modélisation permettant d’évaluer spatialement les répercussions des feux de forêt sur des ressources et des biens spécifiques a été élaboré et appliqué à la province de l’Ontario, au Canada. Ce modèle d’impact représente la « perte » potentielle, qui peut être utilisée dans les différentes méthodes de prise de décision couramment employées dans les opérations d’intervention en cas d’incendie (p. ex. évaluation des risques, analyse décisionnelle et approche fondée sur l’expertise). Les ressources et les biens pris en compte comprennent des entités ponctuelles telles que les bâtiments, des entités linéaires telles que les lignes de transport d’électricité, et des entités surfaciques telles que les zones de gestion forestière. Trois catégories d’impacts des feux ont été incluses : les impacts sociaux, économiques et liés aux interventions d’urgence. Les cotes spécifiques à chaque catégorie ont été déterminées par consultation d’experts, puis ajustées pour tenir compte de l’intensité des feux. Il a été démontré que la consultation d’experts se comparait favorablement à d’autres méthodes en termes de complexité, de temps, de coûts de mise en place et d’utilisation opérationnelle. La comparaison avec les données historiques sur les feux en Ontario a révélé que les cotes du modèle d’impact étaient liées à l’objectif de lutte contre les feux ou de surveillance de ceux-ci. Le cadre du modèle fournit une évaluation cohérente de l’impact avant l’incendie afin d’étayer les décisions individuelles en matière d’intervention en cas d’incendie. L’évaluation de l’impact peut également représenter l’impact total pour les régions de l’Ontario qui ne disposent pas d’une intervention prescrite dans un plan officiel d’intervention en cas d’incendie.

The purpose of this paper is to address a significant gap in the government’s approach to wildfires: the lack of Indigenous Fire Stewardship. Current approaches to wildfire management focus on extinguishment rather than prevention and have not successfully reduced disastrous fires from occurring. An illustrative example of the inadequacy of current policies is the complete destruction of the entire community of the Nlaka’pamux people in Lytton, British Columbia due to forest fires last year (Isai, 2021). This devastating event suggests the federal government needs to consider alternative methods for preventing and responding to wildfires. In particular, we argue that current policies should be revised to better engage with and incorporate cultural practices of Indigenous Fire Stewardship (IFS), specifically prescribed (or, controlled) burns, to manage and prevent disaster and restore the land. Although there have been some steps towards adopting this alternative model through application-based funding initiatives such as FireSmart (Indigenous Services Canada, 2022), we argue that this program should be expanded nationally and improved through the creation of new institutions that support and facilitate a more collaborative approach with Indigenous communities. We also recommend that Parks Canada incorporate these initiatives into their current programming under the stewardship of Indigenous peoples through existing partnerships. Deepening these partnerships is crucial not only because these communities are on the frontlines of many fires each year, but also because they have deep repositories of traditional knowledge that can and should be incorporated into current federal policies to dramatically improve Canada’s approach to wildfire prevention and mitigation now and into the future.

Le présent document vise à combler une lacune importante dans l’approche du gouvernement en matière d’incendies de forêt : l’absence de l’intendance autochtone de feu. Les approches actuelles de gestion des incendies de forêt mettent l’accent sur l’extinction plutôt que sur la prévention et n’ont pas réussi à réduire la survenue d’incendies catastrophiques. La destruction totale de l’ensemble de la communauté du peuple Nlaka’pamux à Lytton, en Colombie-Britannique, causée par des feux de forêt l’année dernière (Isai, 2021), illustre bien l’insuffisance des politiques actuelles. Cet événement dévastateur suggère que le gouvernement fédéral doit envisager d’autres méthodes pour prévenir les feux de forêt et y intervenir. Nous soutenons notamment que les politiques actuelles devraient être révisées afin de mieux intégrer les pratiques culturelles de l'intendance autochtone de feu (IAF), en particulier les brûlages dirigés (ou contrôlés), pour gérer et prévenir les catastrophes ainsi que pour restaurer les terres. Bien que certaines mesures aient été prises en vue d’adopter ce modèle alternatif par le biais d’initiatives de financement sur demande telles qu'Intelli-feu (Services aux Autochtones du Canada, 2022), nous estimons que ce programme devrait être étendu à l’échelle nationale et amélioré grâce à la création de nouvelles institutions qui soutiennent et facilitent une approche plus collaborative avec les communautés autochtones. Nous recommandons également que Parcs Canada intègre ces initiatives à ses programmes actuels sous la gérance des peuples autochtones, par le biais des partenariats existants. Il est essentiel d’approfondir ces partenariats, non seulement parce que ces communautés sont en première ligne face à de nombreux feux chaque année, mais aussi parce qu’elles possèdent un vaste réservoir de savoirs traditionnels qui peuvent et doivent être intégrés aux politiques fédérales actuelles afin d’améliorer considérablement l’approche du Canada en matière de prévention et d’atténuation des feux de forêt, aujourd’hui et à l’avenir.

This study presents a model developed using a risk-based framework that is calibrated by experts, and provides a spatially explicit measure of need for aerial detection daily in Ontario, Canada. This framework accounts for potential fire occurrence, behaviour and impact as well as the likelihood of detection by the public. A three-step assessment process of risk, opportunity and tolerance is employed, and the results represent the risk of not searching a specified area for the detection of wildland fires. Subjective assessment of the relative importance of these factors was elicited from Ontario Ministry of Natural Resources and Forestry experts to develop an index that captures their behaviour when they plan aerial detection patrol routes. The model is implemented to automatically produce a province-wide, fine-scale risk index map each day. A retrospective analysis found a statistically significant association between points that aerial detection patrols passed over and their aerial detection demand index values: detection patrols were more likely to pass over areas where the index was higher.

La présente étude présente un modèle élaboré à l’aide d’un cadre fondé sur le risque, calibré par des experts, et fournit une mesure spatialement explicite des besoins quotidiens en matière de détection aérienne en Ontario, au Canada. Ce cadre tient compte de la survenue potentielle des feux, de leur comportement et de leur impact, ainsi que de la probabilité de détection par le public. Un processus d’évaluation en trois étapes – risque, opportunité et tolérance – est utilisé, et les résultats représentent le risque lié au fait de ne pas effectuer de recherche dans une zone donnée pour la détection des feux de forêt. Une évaluation subjective de l’importance relative de ces facteurs a été recueillie auprès d’experts du ministère des Ressources naturelles et des Forêts de l’Ontario afin d’élaborer un indice qui reflète leur comportement lorsqu’ils planifient les itinéraires des patrouilles de détection aérienne. Le modèle est mis en œuvre pour produire automatiquement, chaque jour, une carte à échelle fine de l’indice de risque à l’échelle de la province. Une analyse rétrospective a révélé une association statistiquement significative entre les points survolés par les patrouilles de détection aérienne et les valeurs de leur indice de demande de détection aérienne : les patrouilles de détection étaient plus susceptibles de survoler les zones où l’indice était plus élevé.

Wildland fire regimes are shifting in western Canada; however, relatively little has been directly synthesized on the stateof fuels and their influence on and response to fire activity in recent decades. This article presents a systematic review of the literature from Western Canada between 1985 and 2025 to examine the role of fuels, climate, and weather conditions in shaping fire behavior. We reviewed 245 articles on fire-related research in British Columbia, Alberta, Saskatchewan, NorthwestTerritories, and Yukon Territory to assess the literature on the significant feedbacks among climate, fuel conditions, and fire behavior, and to evaluate how large fires over the last four decades have affected fuel characteristics. Secondarily, we examined trends in publicly available National Burned Area Composite data to assess how large fires (≥95th percentile by size) interact with pre-fire vegetation types and how post-fire severity has changed over time. Our findings indicate shifts in fuels, including abundance, composition, and conditions that interact with changing climate dynamics, while also highlighting substantial limitations in the literature regarding structural arrangement and continuity of fuels. Consistent with recent publications, our results show an increase in the number of extremely large fires (P95) over the last decade. However, increasing severity does not necessarily correspond to increasing fire size. Collectively, findings reveal geographic gaps in fire research coverage, particularly in northern regions, and limitations in current systems for accurately representing ongoing changes in fuels in western Canada. This review highlights important advances in understanding fuel dynamics and fire behavior while also identifying critical gaps that limit our ability to anticipate how these systems will respond to continued climatic change.

Les régimes d’incendies de forêt évoluent dans l’Ouest canadien; toutefois, peu d’études ont directement synthétisé l’état des combustibles ainsi que leur influence sur l’activité des incendies et leur réaction à celle-ci au cours des dernières décennies. Le présent article propose une revue systématique de la documentation provenant de l’Ouest canadien entre 1985 et 2025 afin d’examiner le rôle des combustibles, du climat et des conditions météorologiques dans le comportement des incendies. Nous avons passé en revue 245 articles portant sur la recherche liée aux feux de forêt en Colombie-Britannique, en Alberta, en Saskatchewan, dans les Territoires du Nord-Ouest et au Yukon afin d’évaluer la documentation relative aux rétroactions significatives entre le climat, l’état des combustibles et le comportement des feux, et d’analyser comment les grands feux survenus au cours des quatre dernières décennies ont influencé les caractéristiques des combustibles. Par ailleurs, nous avons examiné les tendances des données publiques du National Burned Area Composite afin d’évaluer comment les grands feux (≥ 95e centile en taille) interagissent avec les types de végétation d’avant l’incendie et comment la gravité post-incendie a évolué au fil du temps. Nos résultats indiquent des changements au niveau des combustibles – notamment en termes d’abondance, de composition et d’état – qui interagissent avec l’évolution de la dynamique climatique, tout en mettant en évidence des lacunes importantes dans la littérature concernant la disposition structurelle et la continuité des combustibles. Conformément à des publications récentes, nos résultats montrent une augmentation du nombre d’incendies extrêmement vastes (P95) au cours de la dernière décennie. Cependant, l’augmentation de la gravité ne correspond pas nécessairement à une augmentation de la taille des incendies. Dans l’ensemble, ces résultats révèlent des lacunes géographiques dans la couverture de la recherche sur les feux, en particulier dans les régions du nord, ainsi que des limites des systèmes actuels pour représenter avec précision les changements en cours au niveau des combustibles dans l’ouest du Canada. Cette analyse met en lumière des avancées importantes dans la compréhension de la dynamique des combustibles et du comportement des feux, tout en identifiant des lacunes critiques qui limitent notre capacité à anticiper la façon dont ces systèmes réagiront au changement climatique continu.