CC BY
61Борьба с пожарами в условиях цифровой экономики Fighting fires in the digital economy
Ь Л МОСКОВСКИЙ ■p ЭКОНОМИЧЕСКИЙ лЛ ЖУРНАЛ
DOI 10.24411/2413-046Х-2019-18076 Нектегяев Григорий Григорьевич,
направление: Техносферная безопасность (профиль: Пожарная безопасность), кафедра «Техносферная безопасность»,Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова
Борисов Алексей Иванович, старший преподаватель Горного института, кафедра «Техносферная безопасность», Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова
Nektegyaev G.G., [email protected]
Borisov A.I., [email protected]
Аннотация. Актуальность работы определяется тем, что пожары наносят серьезный ущерб экономике государства. Следовательно, в условиях цифровой экономики необходимо определить методы, которые будут способствовать борьбе с пожарами. В статье описываются, что серьезные лесные пожары стандартно наблюдаются в конкретные пожароопасные периоды, а именно в засушливый период времени с наиболее высокими температурами и наименьшим числом осадков. Ключевую роль в данном процессе играет профилактика лесных пожаров, которую считается наиболее рациональным проводить при помощи такого подхода как широкое применение ГИС-технологии. В некоторых регионах России, например, в Воронежской и Липецкой областях, уже имеются системы, которые позволяют предупреждать и ликвидировать возгорания в лесах, однако в Кузбассе аналогичные разработки не соответствует современным требованиям, что объясняется, на наш взгляд, недостаточностью имеющихся ресурсов. В результате этого обнаружение возгораний и их ликвидация происходит недостаточно оперативно. Это отмечается и в некоторых СМИ. Эксплуатация информационных систем мониторинга лесных пожаров в
ряде регионов России позволяет сделать вывод о том, что внедрение такого рода инновации на территории Кемеровской области будет способствовать решению проблемы лесных пожаров, расширению зоны реагирования, минимизации ущерба. Целью данной работы является определение основных методов борьбы с пожарами в условиях цифровой экономики. Для решения указанных положений были использованы следующие методы исследования: метод абстрагирования, моделирования, системного анализа и синтеза. Основным результатом работы является определение основных методов борьбы с пожарами в условиях цифровой экономики. Научная новизна работы заключается в определении современных способов борьба с пожарами. Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов на этапах предварительного планирования действий подразделений пожарной охраны по осуществлению борьбы с лесными пожарами. Основным направлением дальнейших исследовании является применение современных технологий в осуществлении борьба с пожарами. Основными рекомендациями в статье являются активное применение современных технологий для борьбы с пожарами с целью повышения эффективности тушения пожаров.
Summary. The relevance of the work is determined by the fact that fires cause serious damage to the state economy. Consequently, in a digital economy, it is necessary to identify methods that will contribute to fire fighting. The article describes that serious forest fires are typically observed in specific fire hazardous periods, namely, in the arid period of time with the highest temperatures and the least amount of precipitation. A key role in this process is played by forest fire prevention, which is considered the most rational to carry out using such an approach as the widespread use of GIS technology. In some regions of Russia, for example, in the Voronezh and Lipetsk regions, there are already systems that can prevent and eliminate fires in the forests, but in Kuzbass similar developments do not meet modern requirements, which is explained, in our opinion, by the lack of available resources. As a result, the detection of fires and their elimination occurs insufficiently quickly. This is noted in some media. The operation of information systems for monitoring forest fires in several regions of Russia suggests that the introduction of such innovations on the territory of the Kemerovo Region will help to solve the problem of forest fires, expand the response zone, minimize damage. The purpose of this work is to identify the main methods of fighting fires in a digital economy. To solve these provisions, the following research methods were used: the method of abstraction, modeling, system analysis and synthesis. The main result of the work is to determine the main methods of fighting fires in a digital economy. The scientific novelty of the work lies in the definition of modern ways of fighting fires. The practical significance of the work
lies in the possibility of using the results obtained at the stages of preliminary planning of the actions of the fire brigade units for the implementation of the fight against forest fires. The main direction of further research is the use of modern technologies in the implementation of fire fighting. The main recommendations in the article are the active use of modern technologies for fighting fires in order to increase the effectiveness of extinguishing fires. Ключевые слова: цифровая экономика, пожары, ГИС-технологии. Key words: digital economy, fires, GIS technology.
Лесные пожары представляют собой серьезную угрозу экологической обстановке большинства регионов Российской Федерации. Ключевой причиной их возникновения, как установлено в ряде исследований, является производственная деятельность человека, т.е. антропогенный фактор [1, 2]. Стоит отметить, что более 80 процентов возгораний связано с нарушением правил противопожарной безопасности населением, которое проживает на указанной территории. Это подтверждается сведениями МЧС России по статистике лесных пожаров за последние годы [3]. Серьезные лесные пожары обычно наблюдаются в определенные пожароопасные периоды, а именно в засушливый период времени с наиболее высокими температурами и наименьшим количеством осадков.
Особенности борьбы с пожарами в условиях цифровой экономики
Определено, что наиболее пожароопасны лесонасаждения, которые содержат хвойные породы - сосну, кедр, пихту из-за присутствия легковоспламеняющихся смолистых веществ. Например, в Брянской области имеется весьма много хвойных лесных массивов из хвойных деревьев: наиболее распространены пихты, сосны (особенно вокруг городских территорий), ели; менее - кедры (около 4 процентов площади, которая занята лесами), лиственницы (0,2 процентов общей залесенной площади) [1].
В данной ситуации в Брянской области должна быть осуществлена система мероприятий, которые должны предупреждать формирование, развитие и следующее распространение лесных пожаров. Для формирования данной системы нужно исследовать геолого-географические факторы в местах формирования пожаров, составить карты лесных территорий, районированных с наличием пирологических условий, имеющихся данных по количеству и классу лесных пожаров. Тем не менее в наши дни Департамент лесного комплекса Брянской области имеет только планы лесных территорий, на которых недостаточно подробно и полностью учтены географические и антропогенные условия. В лесных службах в сегодняшних условиях нет разработанного для конкретной территории анализа пирологической системы лесных насаждений, нет долгосрочных прогнозов
формирования, способов распространения и развития пожаров в лесу. Таким образом, к основным задачам, которые стоят перед лесным комплексом Брянской области, относятся:
- создание технологии структурной оценки антропогенных и естественных условий формирования пожаров;
- типизация территорий по уровню их пожароопасности с конкретизацией районов, для которых важно изначально осуществить мониторинг числа лесных пожаров и составить долговременный прогноз пожарной опасности;
- формирование и обоснование единой системы мероприятий, способствующие устранению лесных пожаров.
Результаты исследования
Устранение лесных пожаров, а также формирование борьбы с ними, как и снижение последствий от данных бедствий делает необходимым использование современных, в том числе информационных технологий в условиях цифровой экономики. Не следует обходить и всё увеличивающиеся возможности геоинформационных систем (ГИС). Почти повсеместно лесоустроителями в регионах Российской Федерации созданы базы данных по территориям, которые следует доработать, обобщить, сформировав лесопирологическую характеристику земель. Необходимость в создании подобной информационной системы была отмечена некоторыми исследователями [4, 5]. Кроме того, ещё в 1998 г. Рослесхозом была утверждена действующая и в настоящее время Концепция стабильного управления лесами РФ, где установлены инструменты развития охраны лесов от пожаров. Ключевую роль в данной процедуре играет ликвидация лесных пожаров, которую стоит наиболее рациональным осуществлять, обширно применяя ГИС-технологии. В определенных регионах РФ, к примеру, в Воронежской и Липецкой областях, уже имеются системы, которые позволяют предупреждать и устранять возгорания в лесах, но в Кузбассе тождественные разработки не соответствуют сегодняшним требованиям, что подтверждается, с нашей точки зрения, недостаточностью существующих ресурсов. В связи с этим фиксирование возгораний и их устранение осуществляется весьма не оперативно. Это устанавливается и в определенных средствах массовой информации [3]. В сформировавшихся обстоятельствах выход стоит найти в применении аэрокосмической системы, который включает дальнейшие компоненты:
- наземные пункты слежения;
- воздушные патрули;
- космические средства наблюдения.
Формирующиеся в сегодняшних условиях технологии сбора и обработки сведений о числе возгораний на лесных территориях, их свойстве, метеорологическая информация, в т.ч. и о грозовых разрядах, могут способствовать формированию результативной информационной программы мониторинга лесных пожаров. Ключевую задачу, призванная реализовать программу, стоит определить в качестве информационной поддержки работы по фиксированию, локализации и устранению лесных пожаров, исследование их последствий. Проанализировав имеющиеся на данный момент аналогичные системы, необходимо отметить, что в основе информационной системы мониторинга лесных пожаров, обязаны находиться дальнейшие составные элементы:
а) система сбора информации от наземных источников о возгораниях;
б) ГИС, обеспечивающая мониторинг лесных пожаров, которая интегрирует в себе данные о существующей пожарной обстановке, предоставляет сведения, которые необходимы для установления решений по устранению лесных пожаров, созданию отчетов.
В последнее время в РФ весьма обширно распространяются технологии и методики исследования и обработки спутниковых данных, которые способствуют осуществлению мониторинга лесных пожаров. Отечественными исследователями сформировано несколько систем, которые позволяют осуществить работы по фиксированию и устранению последствий лесных пожаров, в том числе система спутникового мониторинга пожаров для ФГУ «Авиалесоохрана» - программа «TACIS», которая прошла успешную апробацию. Это делает возможным более эффективное использование спутникового мониторинга в практике лесного комплекса. В период до 2003 г. аэрокосмическая система мониторинга лесных пожаров была основана на данных метеорологических спутников, теперь же использование новых космических систем (например, TERRA/AQUA), а также развитие телекоммуникационных сетей позволит значительно увеличить способности космических средств наблюдения за лесными пожарами. Важную роль для системы мониторинга лесов от пожаров играет способность определения количественной оценки площади возгорания в регионе, как в период пожароопасного сезона, так и по его окончанию. В это же время осуществляется накопление сведении за значительный временной период, что осуществляет полноценное наблюдение и длительный мониторинг. Так, например, в Приморском крае внедрена и успешно эксплуатируется информационная система «Вега-Приморье», которая позволяет использовать для мониторинга состояния лесов в пожароопасный период космические аппараты дистанционного зондирования земли: Aqua, Terra, Метеор М, Landsat, Канопус В, Proba-V, NOAA, Ресурс П, Электра-Л, а также данные с японских спутников Himawari-8, NPP, Sentinel-1, Sentinel [5]. Благодаря такому
большому количеству источников информации службы лесоохраны получают достоверные и оперативные метеоданные. Данные со спутников поступают в центры приема и обработки сведении, далее пересылаются через системы сбора, хранения, обработки и представления спутниковых данных в Роскомгидромет РФ и ГИС мониторинга лесных пожаров. Для обмена сведениями применяют сеть Интернет. Спутниковый мониторинг осуществляет полноценный спектр задач:
- предоставление сведении для оценки метеорологической ситуации;
- фиксирование территорий потенциальных возгораний;
- определение пожаров и надзор их динамики;
- оценка площадей, которые заняты лесными пожарами.
Таким образом, современные технологии способствуют более активному развитию борьбы с пожарами в условиях цифровой экономики.
Заключение
Таким образом, работа с такими системами потребует высокой оперативности, следовательно, практическая реализация мониторинга лесных пожаров должна сопровождаться, на наш взгляд, созданием специальной системы обработки спутниковых данных, которая обеспечит их сбор и хранение; интеграцию результатов с информацией из других источников; представление результатов в удобном для анализа и принятия решений виде. Результатами данной работы являются активное применение вышеперечисленных современных технологий, поскольку без применения указанных технологий экономические потери будут активно возрастать. Было определено, что практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов на этапах предварительного планирования действий подразделений пожарной охраны по осуществлению борьбы с лесными пожарами. Для дальнейших исследований рекомендуется исследовать основные методы по борьбе с пожарами исключительно в условиях наличия современных технологий.
Список литературы
1. Лупян, Е.А. Технологии построения информационных систем дистанционного мониторинга [Текст] / Е.А. Лупян, А.А. Мазуров, Р.Р. Назиров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2011. - Т.8. - N0 1. - С.26-43.
2. Ефремов, В.Ю. Объединенный картографический интерфейс для работы с данными ИСДМ- Рослесхоз [Текст] / В.Ю. Ефремов, И.В. Балашов, Р.В. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2011. - Т.8. - N0 3. - С.129-139.
3. Ершов, Д.В. Современные возможности геоинформационной системы мониторинга лесных пожаров ГИС ИСДМ-Рослесхоз [Электронный ресурс] / Д.В. Ершов, К.А. Ковганко, П.П. Шуляк // Пожаровзрывобезопасность. - 2014. - No3. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye- vozmozhnosti-geoinformatsionnoy-sistemy-monitoringa-lesnyh-pozharov-gis-isdm-rosleshoz (дата обращения: 10.03.2018).
4. Иванилова, Т.Н. Компьютерное моделирование геометрии динамики лесного пожара на основе информации ИСДМ-Рослесхоз [Электронный ресурс] / Т.Н. Иванилова, Н.А. Коморовская // Universum: технические науки. - 2013. - No1. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompyuternoe- modelirovanie-geometrii-dinamiki-lesnogo-pozhara-na-osnove-informatsii-isdm-rosleshoz (дата обращения: 11.03.2018).
5. Лесное ресурсоведение: учебник / Ю. А. Ширнин [и др.]; [Текст]. проф. Ю.А. Ширнина. - Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологическиий университет, 2015. - 356 с.
6. Николаев М.В. Горимость Новгородских лесов и мероприятия по повышению их устойчивости к лесным пожарам. [Текст] Безопасность жизнедеятельности No 11, 2016. Приложение. С. 16 - 20.
7. Приемлемый лесопожарный риск. С.В. Гундар, А.Н. Денисов, Н.Я. Трифонов. Научно-технический журнал "Пожаровзрывобезопасность" No 3 (том 18) 2016. стр. 57 - 66
8. Овчинников Ф.М. Графоаналитические методы в тактических и экономических расчетах тушения лесного пожара // Лесное хозяйство. 2015, No 1. - С. 50-52
9. Овчинников Ф.М., Кимяева Л.В. Методика разработки нормативов на тушение лесных пожаров// Охрана лесов от пожаров, лесовосстановление и лесопользование. [Текст].ФГУ"ВНИИПОМлесхоз".Красноярск:ИПЩГТУ, 2016. - С. 204 - 211.
10. Пинягина Н.Б. Экономика лесного сектора: [Текст] - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2017. -205 с.
11. Работа с населением по предотвращению лесных пожаров: Практическое пособие // [Текст]. РАСХН Е.П. Кузьмичева. - М.: издательство "Весь Мир", 2016. - 128 с.
12. Ресурсное обоснование сил и средств для тушения низового лесного пожара Гундар С.В., Данилов М.М., Денисов А.Н., Опарин И.Д. // Интернет- журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) Выпуск No 2 (42) - апрель 2016 г.
13. Современные технологии защиты и спасения / МЧС России. [Текст] Р.Х. Цаликова; -М.: Деловой экспресс, 2011. - 288 с. Гришагин В.М., Ковалев В.И., Фарберов В.Я. Опасные природные процессы: Учебное пособие. - Томск: Изд. ТПУ, 2015. - 400 с
14. Хамедов, В.А. Разработка методических вопросов создания системы спутникового мониторинга состояния лесных экосистем в условиях воздействия нефтегазового комплекса территории Западной Сибири [Электронный ресурс] / В.А. Хамедов, Б.Т. Мазуров // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). - 2015. - No3 (31). - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-metodicheskih-voprosov-sozdaniya-sistemy-sputnikovogo-monitoringa-sostoyaniya-lesnyh-ekosistem-v-usloviyah-vozdeystviya.
15. Щетинский Е.А. Охрана лесов от пожаров. [Текст] Учебное пособие Часть 1 (Книга 1) Лесные пожары и охрана лесов, 2010: http://airbase23.ru/node/907
16. Ярошенко А. Лесная реформа в России: что сейчас происходит с российскими лесами и лесным хозяйством / [Текст] Лесная газета, 19 апреля 2015 г.
References
1. Lupyan, Е.А. Tekhnologii postroeniya informacionnyh sistem distancionnogo monitoringa [Tekst] / Е.А. Lupyan, A.A. Mazurov, R.R. Nazirov // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. - 2011. - T.8. - No 1. - pp.26-43.
2. Еfremov, V.YU. Ob"edinennyj kartograficheskij interfejs dlya raboty s dannymi ISDM-Rosleskhoz [Tekst] / V.YU. Еfremov, I.V. Balashov, R.V. // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. - 2011. - T.8. - No 3. - pp.129-139.
3. Еrshov, D.V. Sovremennye vozmozhnosti geoinformacionnoj sistemy monitoringa lesnyh pozharov GIS ISDM-Rosleskhoz [Elektronnyj resurs] / D.V. Еrshov, K.A. Kovganko, P.P. SHulyak // Pozharovzryvobezopasnost'. - 2014. - No3. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye- vozmozhnosti-geoinformatsionnoy-sistemy-monitoringa-lesnyh-pozharov-gis-isdm-rosleshoz
4. Ivanilova, T.N. Komp'yuternoe modelirovanie geometrii dinamiki lesnogo pozhara na osnove informacii ISDM-Rosleskhoz [Elektronnyj resurs] / T.N. Ivanilova, N.A. Komorovskaya // Universum: tekhnicheskie nauki. - 2013. - No1. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompyuternoe- modelirovanie-geometrii-dinamiki-lesnogo-pozhara-na-osnove-informatsii-isdm-rosleshoz
5. Lesnoe resursovedenie: uchebnik / YU. A. SHirnin [i dr.]; [Tekst]. prof. YU.A. SHirnina. -Joshkar-Ola: Povolzhskij gosudarstvennyj tekhnologicheskiij universitet, 2015. - 356 p.
6. Nikolaev M.V. Gorimost' Novgorodskih lesov i meropriyatiya po povysheniyu ih ustojchivosti k lesnym pozharam. [Tekst] Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti No 11, 2016. Prilozhenie. pp. 16 - 20.
7. Priemlemyj lesopozharnyj risk. S.V. Gundar, A.N. Denisov, N.YA. Trifonov. Nauchno-tekhnicheskij zhurnal "Pozharovzryvobezopasnost'" No 3 (tom 18) 2016. pp. 57 - 66
8. Ovchinnikov F.M. Grafoanaliticheskie metody v takticheskih i ekonomicheskih raschetah tusheniya lesnogo pozhara // Lesnoe hozyajstvo. 2015, No 1. - pp. 50-52
9. Ovchinnikov F.M., Kimyaeva L.B. Metodika razrabotki normativov na tushenie lesnyh pozharov// Ohrana lesov ot pozharov, lesovosstanovlenie i lesopol'zovanie. [Tekst].FGU"VNnPOMleskhoz".Krasnoyarsk:IPCKGTU, 2016. - pp. 204 - 211.
10. Pinyagina N.B. Ekonomika lesnogo sektora: [Tekst] - M.: GOU VPO MGUL, 2017. -205 pp.
11. Rabota s naseleniem po predotvrashcheniyu lesnyh pozharov: Prakticheskoe posobie // [Tekst]. RASKHN E.P. Kuz'micheva. - M.: izdatel'stvo "Ves' Mir", 2016. - 128 pp.
12. Resursnoe obosnovanie sil i sredstv dlya tusheniya nizovogo lesnogo pozhara Gundar S.V., Danilov M.M., Denisov A.N., Oparin I.D. // Internet- zhurnal "Tekhnologii tekhnosfernoj bezopasnosti" (http://ipb.mos.ru/ttb) Vypusk No 2 (42) - aprel' 2016 g.
13. Sovremennye tekhnologii zashchity i spaseniya / MCHS Rossii. [Tekst] R.H. Calikova; - M.: Delovoj ekspress, 2011. - 288 s. Grishagin V.M., Kovalev V.I., Farberov V.YA. Opasnye prirodnye processy: Uchebnoe posobie. - Tomsk: Izd. TPU, 2015. - 400 p.
14. Hamedov, V.A. Razrabotka metodicheskih voprosov sozdaniya sistemy sputnikovogo monitoringa sostoyaniya lesnyh ekosistem v usloviyah vozdejstviya neftegazovogo kompleksa territorii Zapadnoj Sibiri [Elektronnyj resurs] / V.A. Hamedov, B.T. Mazurov // Vestnik SGUGiT (Sibirskogo gosudarstvennogo universiteta geosistem i tekhnologij). - 2015. - No3 (31). - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-metodicheskih-voprosov-sozdaniya-sistemy-sputnikovogo-monitoringa-sostoyaniya-lesnyh-ekosistem-v-usloviyah-vozdeystviya.
15. SHCHetinskij E.A. Ohrana lesov ot pozharov. [Tekst] Uchebnoe posobie CHast' 1 (Kniga 1) Lesnye pozhary i ohrana lesov, 2010: http://airbase23.ru/node/907
16. YAroshenko A. Lesnaya reforma v Rossii: chto sejchas proiskhodit s rossijskimi lesami i lesnym hozyajstvom / [Tekst] Lesnaya gazeta, 19 aprelya 2015 g.
