University of Toronto
Public research university in Toronto with three campuses, founded 1827.
Visit OrganizationResources from this organization
A comparative analysis of wildfire initial attack containment objectives and modelling strategies in Ontario, Canada
The study aims to examine the sensitivity of different time and size-based IA success definitions on model predictive accuracy and compare different modelling approaches. Using 30 years of historical fire report data from Ontario, Canada (n = 26,171), we developed logistic regression models, bagged classification trees and random forest models to predict IA success for eight different definitions. Model predictive accuracy, sensitivity and specificity were assessed on an independent validation dataset.
L’étude vise à examiner la sensibilité de différentes définitions de la réussite de l’IA, fondées sur le temps et la taille, sur la précision prédictive des modèles, et à comparer différentes approches de modélisation. À l’aide de 30 ans de données historiques issues des rapports sur les feux de forêt en Ontario, au Canada (n = 26 171), nous avons développé des modèles de régression logistique, des arbres de classification « bagged » et des modèles de forêt aléatoire afin de prédire la réussite de l’IA pour huit définitions différentes. La précision prédictive, la sensibilité et la spécificité des modèles ont été évaluées sur un ensemble de données de validation indépendant.
Advancing Forest Fuels Characterization Using LiDAR
Light Detection and Ranging (LiDAR) technology exhibits a strong use-case for characterizing forest fuels. This presentation was featured as a short “lightning talk” at the 2025 WRCC Building Foundational Knowledge Gathering, where recipients of Wildfire Resilient Futures Initiative (WRFI) funding from Natural Resources Canada shared key takeaways of their projects and demonstrated how their work is contributing to a more wildfire resilient future.
La technologie de détection et de télémétrie par la lumière (LiDAR) offre un excellent cas d’application pour la caractérisation des combustibles forestiers. Cette présentation a été présentée sous forme d’un bref « exposé éclair » lors du rassemblement « Building Foundational Knowledge » du CRFFC de 2025, où les bénéficiaires d’un financement de l’Initiative pour un avenir résilient face aux feux de forêt (WRFI) de Ressources naturelles Canada ont partagé les principaux enseignements tirés de leurs projets et démontré comment leurs travaux contribuent à un avenir plus résilient face aux feux de forêt.
Considerations for Categorizing and Visualizing Numerical Information: A Case Study of Fire Occurrence Prediction Models in the Province of Ontario, Canada
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.
Guide de référence sur l'efficacité des largages d'hélicoptères citernes et d'avions-citernes écopeurs. Rapport d’information GLC-X-35F
Les aéronefs à citerne sont souvent essentiels à la maîtrise des incendies de forêt et à la sécurité des activités de suppression des équipes au sol. Il est important pour les décideurs en matière de gestion des incendies de comprendre les performances de chaque type d'aéronef à citerne dans diverses situations d'incendie de forêt. Ce guide a pour but de fournir une méthode systématique et objective pour la comparaison relative de l'efficacité des largages d'eau des hélicoptères citernes et des avions-citernes écopeurs couramment utilisés dans les régions boréales d'Amérique du Nord. Le guide fournit également des ressources supplémentaires pour aider à l'estimation et à l'interprétation des facteurs liés aux incendies de forêt tels que l'intensité du feu, ainsi que d'autres informations utiles relatives aux aéronefs à citerne.
Impact of the 2023 wildfire smoke episodes in Ontario, Canada, on asthma and other health outcomes: an interrupted time-series analysis
Paper aimed to quantify the acute impact of the wildfire smoke on respiratory and cardiovascular outcomes across Ontario.
Article visant à quantifier l’impact aigu de la fumée des feux de forêt sur les issues respiratoires et cardiovasculaires dans l’Ontario.
Impacts des feux de forêt sur la santé
Cet article fait la synthèse des impacts connus des feux de forêt sur la santé et présente une approche structurée d’interventions en soins primaires, y compris l’éducation des patients, l’identification des personnes à risque élevé, l’optimisation de la prise en charge adaptée aux problèmes de santé, de même que la surveillance des effets immédiats et à long terme sur la santé. Des références rapides ainsi que des détails et des liens additionnels sont fournis pour identifier les patients dont le risque est le plus élevé et passer en revue les principales interventions. This article synthesizes the known health impacts of wildfires and presents a structured approach to primary care interventions, including patient education, identification of high-risk individuals, optimization of management tailored to health conditions, and monitoring of immediate and long-term health effects. Quick references as well as additional details and links are provided to identify patients at highest risk and review key interventions.
Cet article fait la synthèse des répercussions connues des feux de forêt sur la santé et présente une approche structurée des interventions en soins primaires, notamment l’éducation des patients, l’identification des personnes à risque élevé, l’optimisation de la prise en charge adaptée aux problèmes de santé, ainsi que la surveillance des effets immédiats et à long terme sur la santé. Des références rapides ainsi que des détails et des liens supplémentaires sont fournis pour repérer les patients les plus à risque et passer en revue les principales interventions. Cet article fait la synthèse des répercussions connues des feux de forêt sur la santé et présente une approche structurée des interventions en soins primaires, notamment l’éducation des patients, l’identification des personnes à risque élevé, l’optimisation de la prise en charge adaptée aux problèmes de santé, ainsi que la surveillance des effets immédiats et à long terme sur la santé. Des références rapides ainsi que des détails et des liens supplémentaires sont fournis pour identifier les patients les plus à risque et passer en revue les principales interventions.
Mulch fuels in boreal forests: structure, moisture, and initial fire behaviour observations
Vegetation management (or fuel management) is one important component of wildfire risk mitigation outlined by the FireSmart program in Canada. Treating fuels can alter how they react to fire. Fuel treatments, such as mulching, generate stand and surface characteristics that are significantly different from the standard fuel types described within the Canadian Fire Behaviour Prediction System. These differences pose challenges for forestry and fire management practitioners. In addition to FireSmart treatments, mulching is a widespread activity in utility corridors such as electrical transmission and oil and gas development. The objective of this Forest Management Note is to highlight some of the results from recent mulch research conducted in Alberta and British Columbia that can be applied and used by forestry and fire management practitioners.
La gestion de la végétation (ou gestion des combustibles) est un élément important de l’atténuation des risques d’incendie de forêt, telle que définie par le programme FireSmart au Canada. Le traitement des combustibles peut modifier leur réaction au feu. Les traitements des combustibles, comme le paillage, génèrent des caractéristiques de peuplement et de surface qui diffèrent considérablement des types de combustibles standard décrits dans le Système canadien de prévision du comportement du feu. Ces différences posent des défis aux praticiens de la foresterie et de la gestion des incendies. Outre les traitements FireSmart, le paillage est une pratique très répandue dans les corridors de services publics, notamment ceux liés au transport d’électricité et à l’exploitation pétrolière et gazière. L’objectif de cette note sur la gestion forestière est de mettre en lumière certains résultats de recherches récentes sur le paillage menées en Alberta et en Colombie-Britannique, qui peuvent être appliqués et utilisés par les professionnels de la foresterie et de la gestion des feux.
Opportunities and limitations of thinning to increase resistance and resilience of trees and forests to global change
We reviewed recent literature to identify the positive and negative effects of thinning on both stand- and tree-level resistance and resilience to four stressors that are expected to increase in frequency and/or severity due to global change: (1) drought, (2) fire, (3) insects and pathogens, and (4) wind. While our review suggests that thinning should not be promoted as a tool that will universally increase the resistance and resilience of forests, current evidence suggests that thinning could still be an effective tool to reduce forest vulnerability to several stressors, creating a window of opportunity to implement longer term adaptive management strategies such as assisted migration. We highlight knowledge gaps that should be targeted by future research to assess the potential contribution of thinning to adaptive forest management.
Nous avons passé en revue la littérature récente afin d’identifier les effets positifs et négatifs de l’éclaircissage sur la résistance et la résilience, tant au niveau du peuplement que de l’arbre, face à quatre facteurs de stress dont la fréquence et/ou la gravité devraient augmenter en raison des changements mondiaux : (1) la sécheresse, (2) les feux, (3) les insectes et les agents pathogènes, et (4) le vent. Bien que notre analyse suggère que l’éclaircissage ne devrait pas être présenté comme un outil capable d’accroître de manière universelle la résistance et la résilience des forêts, les données actuelles indiquent qu’il pourrait néanmoins constituer un outil efficace pour réduire la vulnérabilité des forêts face à plusieurs facteurs de stress, créant ainsi une occasion de mettre en œuvre des stratégies de gestion adaptative à plus long terme, telles que la migration assistée. Nous mettons en évidence les lacunes dans les connaissances sur lesquelles les recherches futures devraient se concentrer afin d’évaluer la contribution potentielle de l’éclaircissage à la gestion adaptative des forêts.
Reclaiming fire: resistance, resurgence and Indigenous jurisdiction in the climate emergency
Climate-amplified emergencies are vital sites for Indigenous resistance and resurgence, even as climate change compounds layers of colonial oppression. Drawing on the experiences of the Tŝilhqot’in Nation before, during and after record-breaking wildfires in the Nation’s territory (in British Columbia, Canada), this article describes how the Tŝilhqot’in employ strategies of resistance to presumed state authority and resurgence of their own laws and jurisdiction in response to the climate emergency. These record-breaking wildfires vividly illustrate how colonial laws and policies have converged over a century to produce the climate emergency. And yet, dominant discourses around climate change and emergency reproduce Indigenous erasure, vulnerability and marginalization. Counter to these discourses, the Tŝilhqot’in Nation has advanced sophisticated emergency responses in relation to the state. Moreover, the wildfires have prompted Tŝilhqot’in communities to revitalize deep-seated fire stewardship laws and responsibilities to properly care for the land, wildlife and each other in the face of the accelerating climate crisis. The Tŝilhqot’in Nation’s experiences reclaiming fire show how Indigenous resurgence provides pathways out of the climate crisis while also attending to its colonial roots and decolonizing the responses to it.
Les situations d’urgence exacerbées par le changement climatique constituent des lieux essentiels pour la résistance et le renouveau autochtones, alors même que le changement climatique aggrave les multiples formes d’oppression coloniale. En s’appuyant sur les expériences vécues par la nation Tŝilhqot’in avant, pendant et après les feux de forêt d’une ampleur sans précédent qui ont ravagé son territoire (en Colombie-Britannique, au Canada), cet article décrit comment les Tŝilhqot’in recourent à des stratégies de résistance face à l’autorité présumée de l’État et à la renaissance de leurs propres lois et de leur propre juridiction en réponse à l’urgence climatique. Ces feux de forêt d’une ampleur sans précédent illustrent de façon frappante comment les lois et les politiques coloniales se sont combinées au cours d’un siècle pour engendrer l’urgence climatique. Et pourtant, les discours dominants sur les changements climatiques et l’urgence climatique ne font que reproduire l’effacement, la vulnérabilité et la marginalisation des Autochtones. À contre-courant de ces discours, la nation Tŝilhqot’in a mis en place des mesures d’urgence sophistiquées face à l’État. De plus, les feux de forêt ont incité les communautés Tŝilhqot’in à redynamiser des lois et des responsabilités profondément enracinées en matière de gestion du feu afin de prendre soin de la terre, de la faune et les uns des autres face à la crise climatique qui s’accélère. Les expériences de la nation Tŝilhqot’in en matière de réappropriation du feu montrent comment la renaissance autochtone offre des voies de sortie de la crise climatique tout en s’attaquant à ses racines coloniales et en décolonisant les réponses qui y sont apportées.
Remote Sensing Active Fire Detection Tools Support Growth Reconstruction for Large Boreal Wildfires
Spatial and temporal estimates of burned areas are often used to model greenhouse gas and air pollutant emissions from fire events that occur in a region of interest and over specified time frames. However, fire behaviour, fuel consumption, fire severity, and ecological effects vary over both time and space when a fire grows across varying fuels and topography under different environmental conditions. We developed a method for estimating the progression of individual wildfires (i.e., day-of-burn) employing ordinary kriging of a combination of different satellite-based active fire detection data sources. Our results demonstrate the strengths and limitations of this geospatial interpolation approach to mapping the progression of individual wildfires in the boreal forest region of Canada. Our study findings highlight the need for future validations to account for the presence of spatial autocorrelation, a pervasive issue in ecology that is often neglected in day-of-burn analyses.
Les estimations spatiales et temporelles des superficies brûlées sont souvent utilisées pour modéliser les émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques provenant des feux qui se produisent dans une région d’intérêt et sur des périodes données. Cependant, le comportement du feu, la consommation de combustible, la gravité du feu et les effets écologiques varient à la fois dans le temps et dans l’espace lorsqu’un feu se propage à travers des combustibles et une topographie variés, dans des conditions environnementales différentes. Nous avons mis au point une méthode permettant d’estimer la progression de chaque feu de forêt (c’est-à-dire au jour même de l’incendie) en recourant au krigeage ordinaire d’une combinaison de différentes sources de données satellitaires de détection active des feux. Nos résultats démontrent les forces et les limites de cette approche d’interpolation géospatiale pour cartographier la progression de feux de forêt individuels dans la région de la forêt boréale du Canada. Les conclusions de notre étude soulignent la nécessité de validations futures afin de tenir compte de la présence d’autocorrélation spatiale, un enjeu omniprésent en écologie qui est souvent négligé dans les analyses de la durée de combustion.
Risk assessment for wildland fire aerial detection patrol route planning in Ontario, Canada
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.
Snow dynamics and forest structure interact to increase wildfire burn severity in the boreal forest
We examined how forest structure and snow cover dynamics affect burn severity using structural equation models and remotely sensed burn severity data from 689 wildfires in Ontario’s boreal forest from 2002 to 2019. Our findings suggest that earlier snow disappearance and longer snow-free periods, driven by ongoing climate change, is increasing the likelihood of extreme burn severity.
Nous avons examiné comment la structure forestière et la dynamique du manteau neigeux influent sur la gravité des feux à l’aide de modèles d’équations structurelles et de données de gravité des feux obtenues par télédétection, provenant de 689 feux de forêt survenus dans la forêt boréale de l’Ontario entre 2002 et 2019. Nos résultats suggèrent que la fonte précoce de la neige et l’allongement des périodes sans neige, induits par les changements climatiques en cours, augmentent la probabilité d’une gravité extrême des feux.
Within and among years atmospheric moisture availability influences wildfire burn severity in the boreal forest
Atmospheric moisture can either mitigate or exacerbate burn severity depending on fuel and environmental conditions. However, changes in fuel moisture typically lag behind shifts in atmospheric moisture associated with weather or climate changes. We investigated how time-lagged moisture availability at both inter- and intra-annual timescales, forest composition, and drought conditions during the burn period contribute to wildfire burn severity across 1025 fires (1986–2024) in Ontario (Canada). Results show that burn severity is driven by short-term flammability and multi-year fuel legacies, underscoring the need to integrate lagged moisture dynamics into fire-severity modeling under climate change.
L’humidité atmosphérique peut soit atténuer, soit exacerber la gravité des feux, selon les conditions du combustible et de l’environnement. Cependant, les variations de l’humidité du combustible surviennent généralement avec un certain décalage par rapport aux changements de l’humidité atmosphérique liés aux variations météorologiques ou climatiques. Nous avons étudié comment la disponibilité de l’humidité décalée dans le temps, à la fois à l’échelle interannuelle et intra-annuelle, la composition forestière et les conditions de sécheresse pendant la période de combustion contribuent à la gravité des feux de forêt à partir de 1 025 feux (1986–2024) survenus en Ontario (Canada). Les résultats montrent que la gravité des feux est déterminée par l’inflammabilité à court terme et par l’héritage des combustibles sur plusieurs années, ce qui souligne la nécessité d’intégrer la dynamique de l’humidité décalée dans la modélisation de la gravité des feux dans le contexte des changements climatiques.