CC BY
48
МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ ПОЖАРОВ НА ТЕРРИТОРИИ СКО
© Литвиненко М.Ю.*, Маховых И.А.*,
Немилостев Н.Д.*, Пономаренко А.С.*, Сартин С.А.#
Северо-Казахстанский государственный университет, Республика Казахстан, г. Петропавловск
В статье описывается результаты мониторинга пожаров на территории Северо-Казахстанской области. Приведена статистика по районам области.
Ключевые слова природные пожары, мониторинг, СКО, спутниковая съемка.
Природные пожары - это неконтролируемое стихийно распространяющееся горение растительности или торфяника. В это понятие входят лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых.
На всей территории Казахстана регистрируются лесные, степные и лесостепные пожары. Они уничтожают деревья, кустарники, травяную растительность, заготовленную в лесу и степи продукцию, строения и сооружения. Ослабленные пожарами насаждения становятся очагами вредных заболеваний, что приводит к гибели не только пораженных огнем участков, но и соседних с ними посадок. В результате пожаров снижаются защитные, водоохранные и другие полезные свойства леса и степи, уничтожаются продовольственные и технические культуры, пастбища, ценная фауна. Пожары создают реальную угрозу безопасности населенных пунктов, линий электропередач, нефте-газопроводов, лесов и других важных объектов. Серьезную опасность они представляют для сельскохозяйственных угодий, особенно в период созревания и уборки урожая (июль-сентябрь) [1]. От природных пожаров (рис. 1) в Казахстане ежегодно выгорают значительные площади.
Причиной огненных катастроф являются неосторожность людей, нарушение элементарных правил поведения на природе. Особенно часто пожары возникают при неблагоприятных метеорологических условиях, которые в Казахстане не редкость (высокая температура воздуха, длительное отсутствие дождей). Однако засушливая погода только создаёт благоприятные условия для пожаров, а сами возгорания вызывают люди, которые, несмотря на предупреждения и запреты, продолжают оставлять костры в лесу, выбрасывать непогашенные сигареты на обочины дорог и прочими необдуманными действиями способствуют возникновению очагов возгорания. По офи-
* Магистрант.
* Старший преподаватель кафедры «Физика», кандидат физико-математических наук.
циальным данным, до 90 % случаев возникает по вине человека. На сухие грозы и другие естественные причины приходится 8-10 % от общего количества возгораний.
Рис. 1. Природные пожары: лесной и степной
Незначительное возгорание часто приводит к глобальным последствиям. Последствия воздействия природных пожаров на окружающую среду и человека можно разделить на три основных группы:
- Экономические: потери древесины, в том числе повреждение мо-лодняков, ресурсов побочного лесопользования, расходы на тушение, расчистку горельников, восстановительные работы и т.д.
- Экологические: загрязнение продуктами горения воздушной среды, водной среды, почв, уничтожение кислорода, тепловое загрязнение, массовый выброс парниковых газов, изменение микроклимата, задымление и загазованность атмосферы, гибель животных и растений, снижение биоразнообразия.
- Социальные: гибель и травматизм людей, непосредственно в зоне пожара, ухудшение психофизиологических показателей населения: физических, эмоциональных, интеллектуальных, репродуктивных, наследственности; рост заболеваемости населения; уменьшение продолжительности жизни [2].
Ежегодно наносимый ущерб от лесных и степных пожаров в республике оценивается сотнями миллионов тенге, ущерб наносимый экологии так же огромен.
Статистика природных пожаров приведена на рис. 2.
Пожары часто являются следствием недостаточно надежной службы наблюдения за состоянием природных объектов и несвоевременного оповещения соответствующих органов о появлении отдельных очагов огня, а также в результате необъективной оценки обстановки и т.д. Все это приводит к превращению отдельных очагов пожаров в массовые, которые становятся стихийным бедствием. Таким образом, оперативное обнаружение и мониторинг очагов пожаров на территории обширных лесостепных масси-
вов Казахстана является актуальной задачей. Использование искусственных спутников земли (ИСЗ) является оптимальным для решения данной проблемы. Данные спутниковых наблюдений весьма важны при оценке распространения природных пожаров, выявления их очагов, анализе развития дымов от пожаров, гарей, выявлении опас ности возникновения пожаров.
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
□ количество пожаров
□ площадь ( га) *100
□ ущерб (млн.тг.)
Рис. 2. Статистика природных пожаров в РК за период 2009-2012 гг.
Космический мониторинг пожаров в режиме реального времени проводится в шести областях Казахстана, суммарная площадь которых составляет почти две трети территории страны. Результаты сезонного и многолетнего анализа пространственно-временного ряда данных космического мониторинга передаются в областные органы ЧС, а также в кризисный центр МЧС республики Казахстан.
Космический мониторинг пожаров проводится в пожароопасный период, который обычно начинается в марте, а заканчивается в ноябре. Для оперативного обнаружения пожаров важны две вещи: высокая частота съемки и охват сразу больших территорий, что можно обеспечить только тесной международной кооперацией. Сегодня практически единственным инструментом, пригодным для оперативного обнаружения пожаров, с высокой частотой съемки и широким охватом, является американская камера Modis, установленная на американских спутниках Terra и Aqua. С нее получают и снимки в оптических диапазонах (с разрешениями 1 км, 500 и 250 м), по которым можно посмотреть шлейфы дыма и уточнить локализацию пожара. Система космического мониторинга пожаров включает следующие основные задачи:
- космический мониторинг очагов пожаров в режиме реального времени;
- оперативный космический мониторинг площадей, пострадавших от пожаров;
- картирование крупных пожаров;
- анализ сезонной и многолетней динамики площадей, пострадавших от пожаров;
- оценка риска пожароопасности.
2009
В рамках проекта «Дистанционное зондирование земли из космоса» на территории Северо-Казахстанской области с июня 2012 года ведется мониторинг природных пожаров. Оперативное обнаружение пожаров осуществляется с помощью сервиса «Мониторинг Пожаров». Это информационный сервис, разработанный российской компанией ИТЦ СКАНЭКС. В качестве базовой компоненты сервиса используется технология спутникового мониторинга, основанная на алгоритме автоматического детектирования пожаров по «тепловым» каналам спутниковой съемки Modis. Область мониторинга включает в себя всю территорию России, но может охватывать и территории соседних стран, попадающие в зону видимости приемных станций. Основными задачами данного сервиса являются оперативность донесения информации о пожарах и ее широкая доступность. С этой целью все данные выкладываются на сайт, что обеспечивает удобный просмотр этих данных и связанной тематической информации. Дополнительная информация включает: прогноз погоды, границы торфяников, границы выгоревших территорий, границы заповедников и национальных парков.
Статистика природных пожаров СКО за пожароопасный период 2012 года приведена на рис. 3.
Рис. 3. Статистика природных пожаров по районам СКО за период 01.06.12-10.10.12. г.
В этом году наблюдения за природными пожарами производились с 1 апреля и до конца октября. На начало пожароопасного периода по официальным данным ущерб от пожаров составил уже около 9 млн.тенге. Но по сравнению с аналогичным периодом 2012 года количество случаев лесных пожаров уменьшилось в 4 раза, площадь в 3 раза [3].
Статистика природных пожаров за 2013 год приведена на рис. 4.
Наиболее пожароопасным районом в этом году был признан район Маг-жана Жумабаева. А наибольшее количество зарегестрированных возгораний
произошло в период с 22 по 23 апреля, при общем количестве 240 и площади 305,39 км2, представляя собой 18 отдельных пожаров на территории Ак-кайынского, Есильского, Жамбылского, Кызылжарского, Мамлютского, Тайыншинского районов и района Магжана Жумабаева.
130 150 140 120 100 ао
50 ФО 20 О
1
. /
. /
. У
У 1 1
/ ■ 1
- I и
Г 1 Г 1 1 ■ Г 1
I Количество пожаров
площадь
2
пожаров км
Рис. 4. Статистика природных пожаров в СКО за период 01.04.13-30.10.13
Рис. 5. Соотношение лесных и степных очагов пожаров в СКО по районам
Проведено сравнение площадей горящего леса и площадей возгораний на полях. На основании полученных данных был понастроен рис. 5. В Кы-зылжарском, Тайыншинском и Темирязьевском районах в основном происходили возгорания на открытых участках. В районе Магжана Жумабаева горели только леса, причем как количество так и площадь которых существенно привесила площади всех остальных районов.
Технология космического мониторинга, основанная на съемке тепловой аппаратурой спектрорадиометра Modis с пространственным разрешением 1 км дает возможность выявить очаг пожара площадью от 1 га или подземный пожар площадью от 9 га, позволяет быстро идентифицировать очаги активного огня, определить их точные географические координаты и расположение относительно ближайших населенных пунктов и особо важных объектов. Благодаря этому, можно существенно ускорить оповещение местных пожарных служб, заблаговременно оценить потенциальную угрозу различных очагов пожаров и сократить время на их ликвидацию. К недостаткам данной технологии можно отнести то, что возгорания площадью менее одного гектара остаются не замеченными. Для детектирования таких пожаров возможно использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые с минимальными затратами позволяют получать снимки высокого разрешения [4].
Список лиаедаауды:
1. Особенности природных условий Казахстана. - М.: 2005. - 176 с.
2. http://mdocs.exdatcom/docs/mdex-81569.html?page=3.
3. http://www.bnews.kz/ru/news/post/144671.
4. Дистанционно пилотируемые летательные аппараты как источник данных ДЗЗ / В.В. Бутин // «Геоматика». - М., 2012. - № 3 (16).
