CC BY
148
местные интернет соединения с выявлением пожарно-опасных режимов, что уменьшает риск возгорания бытовых приборов [3].
Список использованной литературы
1. Брушлинский Н.Н. Международная Ассоциация Пожарно-спасательных Служб. Центр Пожарной Статистики КТИФ: Интернет-журнал -Вып. № 20. - 2015. - http://www.ctif.org.
2. Интернет-журнал «Все об электроснабжении и электронике» -http://pue8.ru.
3. Олейников С.Н. К вопросу об оценке пожарно-электрического вреда и опасных факторов пожара с помощью электросчетчика-извещателя / С.Н. Олейников, В.В. Белозеров. Ю.Г. Плахотников, Н.Г. Топольский // Матер. 14-й Междунар. науч.-прак. конф. «Техносферная безопасность, надежность, качество, энерго- и ресурсосбережения». - Ростов н/Д.: РГСУ, ЮРО РААСН, 2012. - С. 482-490.
4. Пожары и пожарная безопасность в 2014г. Статистический сборник/ Под общ. ред. В.И. Климкина. - М.: ВНИИПО, 2014. - 137с.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ СТИХИЙНЫХ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ И ТЕХНОГЕННЫХ КАТАСТРОФ
С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Д.С. Плотников, курсант, Н.Л. Сафонова, старший преподаватель, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Прямой ежегодный ущерб от всех видов чрезвычайных явлений природы и техногенных катастроф составляет свыше триллиона долларов США, что на два порядка превышает затраты на создание аэрокосмической системы, обеспечивающей краткосрочный прогноз их возникновения. Предупреждать стихийные природные явления и техногенные катастрофы на основе мониторинга их предвестников, заблаговременно готовиться к ним, предотвращая или ослабляя последствия, экономически более выгодно, чем ликвидировать то, к чему стихийные бедствия и чрезвычайные ситуации приводят.
Наиболее распространенными и опасными стихийными явлениями являются землетрясения, цунами, извержения вулканов, оползни, наводнения, штормы, засухи. Ежегодно на Земле от землетрясений гибнет в среднем около 30 тыс. человек. Экономический ущерб от сейсмических катастроф достигает сотен миллиардов долларов США: в отдельных случаях до 40 % национального достояния страны, оказавшейся в эпицентре стихийного бедствия.
Кроме того, на земном шаре функционируют сотни тысяч потенциально
опасных объектов (химически-, радиационно-, пожаро- и взрывоопасных объектов, гидротехнических сооружений), а в зонах воздействия поражающих факторов при возникновении аварий и катастроф проживают сотни миллионов людей.
Развитие космических средств мониторинга Земли дает принципиально новую возможность решения крайне сложной проблемы прогнозирования и предупреждения стихийных природных явлений и техногенных катастроф.
Для России с огромными пространствами оперативное применение космической информации является особенно актуальным.
На основе космической информации могут быть решены следующие задачи мониторинга ЧС:
- наблюдения за состоянием окружающей среды;
- диагностика гидрометеорологических рисков (опасных природных явлений и процессов);
- оценка безопасности территорий и опасных производственных объектов;
- прогнозирование природных, природно-техногенных и социально-биологических ЧС;
- обнаружение, оценка масштаба и ущерба от ЧС;
- планирование и оценка эффективности предпринимаемых мер по ликвидации последствий ЧС.
Впервые специализированная система мониторинга ЧС создана группой стран во главе с Великобританией (международная система ЭМС). В рамках международной системы мониторинга ЧС DMC объединены ресурсы нескольких серийных мини спутников, разработанных британской компанией SSTL по контрактам с Алжиром, Великобританией, Нигерией, Турцией и Китаем.
В состав отечественной системы космического мониторинга Земли входят орбитальный и наземный сегменты, а также коммуникационная инфраструктура. Наземный сегмент состоит из сетей станций наблюдения, интегрированных баз данных, средств моделирования и принятия решения, опирающихся на результаты тематической обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). В России была создана одна из самых передовых систем космического мониторинга ЧС (СКМ ЧС), не имеющая прямых аналогов ни на национальном, ни на мировом уровне. Уникальность созданной системы состоит в том, что она интегрирована в работу оперативного звена Национального центра управления в кризисных ситуациях (НЦУКС), и результаты ее работы в режиме реального времени непосредственно используются для принятия управленческих решений.
Основными задачами работы СКМ ЧС являются повседневный глобальный мониторинг территории страны с высокой частотой и низким разрешением, а также выполнение экстренной оптической и всепогодной радарной съемки заданного района с космических аппаратов среднего, высокого и сверхвысокого разрешения для прогнозирования и ликвидации
последствий ЧС. Главное преимущество СКМ ЧС - возможность работы в режиме реального времени со спутниковыми изображениями как источником объективных и актуальных данных.
Для реализации этих задач в региональных центрах МЧС в Москве, Вологде, Красноярске и Владивостоке были установлены универсальные малогабаритные станции СКМ ЧС, территориально распределенная сеть этих приемных станций способна обеспечить охват всей территории России и сопредельных государств.
Ниже приведены некоторые примеры из недавней практики применения МЧС России описываемой системы.
Одним из самых актуальных направлений использования СКМ ЧС в России является мониторинг пожарной обстановки, особенно в летний период. В июле 2013 года с помощью регулярно поступающих данных со спутников Terra и Aqua и результатов прицельной съемки с КА SPOT 5/6, UK-DMC2, EROS B наибольшее количество очагов возгорания было зафиксировано в Республике Саха (Якутия), Красноярском крае и Ханты-Мансийском автономном округе. В результате сотрудниками МЧС был своевременно введен режим ЧС на этих территориях и направлены бригады спасателей, которым удалось оперативно потушить выявленные пожары и не допустить их разрастания и распространения на жилые зоны.
Не менее эффективным оказалось применение СКМ ЧС во время кризиса паводковой ситуации в Амурской области в августе-сентябре 2013 года в результате сильных дождей. Одним из главных источников объективной информации о реальных масштабах затопления для специалистов Дальневосточного регионального центра МЧС служили данные оперативного мониторинга со спутников EROS B, SPOT 5, RADARSAT-2. Их детальный анализ позволил установить точную площадь территорий, занятых водой, организовать срочную эвакуацию более 2000 жителей пострадавших районов, а также оценить нанесенный паводками ущерб и спланировать работы по ликвидации их последствий и по предотвращению дальнейшего затопления.
Также стоит отметить опыт использования материалов космической съемки в январе 2013 года, когда на Транссибирской магистрали ВосточноСибирской железной дороги в Иркутской области произошел сход 22 вагонов грузового поезда, перевозившего уголь, что привело к столкновению состава с проходящим мимо одиночным локомотивом. В результате погибло два человека, были повреждены четыре линии электропередачи и 100 м железнодорожного полотна, а движение на этом участке было затруднено. Для обеспечения беспрепятственного прибытия аварийно-спасательных бригад к месту аварии сотрудники МЧС применили полученные благодаря технологиям СКМ ЧС снимки со спутников EROS B и RADARSAT-2 для оперативного картографирования, выявив, таким образом, наиболее оптимальные пути подъезда к месту крушения.
В текущем десятилетии оперативный космический мониторинг ЧС сформировался как самостоятельное направление космической
геоинформатики и продолжает быстро развиваться, чему способствует прогресс в нескольких космических технологиях:
- увеличение оперативности и надёжности съёмки вне зависимости от освещённости и метеоусловий благодаря объединению ресурсов различных спутниковых систем ДЗЗ, в том числе оптических и радарных;
- значительное увеличение информативности зондирования геосфер из космоса благодаря появлению разнообразных датчиков.
На основе оперативной космической информации решаются задачи:
- оценка обстановки в районах ЧС, оценка состояния потенциально опасных объектов и территорий;
- мониторинг ландшафтных природных пожаров;
- мониторинг ЧС, связанных с паводковыми явлениями, наводнениями;
- оценка масштабов аварийных разливов нефтепродуктов и динамика их распространения;
- поиск «аварийных объектов» на труднодоступной местности (в акваториях).
Несмотря на приобретённый положительный опыт использования космосъёмки, остаётся актуальным ряд проблемных вопросов:
- необходимость получения первичной космической информации о ЧС в течение нескольких часов после начала ЧС, последующей - 2-4 раза в сутки вне зависимости от состояния погоды и времени суток;
- отсутствие возможностей оперативного получения информации инфракрасного диапазона со съёмочной аппаратуры различного пространственного разрешения (десятки и сотни метров);
- затруднён заказ внеплановых съёмок в ночное время, в выходные и праздничные дни;
- отсутствие открытой информации об алгоритмах и способах обработки спутниковых изображений с зарубежных КА;
- недостаточная организация сотрудничества с зарубежными организациями по предоставлению оперативной информации о ЧС (понимание, что МЧС решает гуманитарные задачи, информация должна предоставляться по возможности в короткие сроки на безвозмездной основе или по льготным ценам);
- отсутствие целостной системы подготовки специалистов в области космического мониторинга.
Можно с уверенностью говорить о том, что применение СКМ ЧС является неотъемлемой частью работы МЧС России, поскольку эта система позволяет охватывать территорию с огромной площадью, с широким спектром природных явлений, характерных для разных областей страны, а также с труднодоступными районами, информацию о которых, порой, можно получить лишь со спутника.
Список использованной литературы
1. Епихин А.В. Система космического мониторинга МЧС России/ А.В. Епихин// Земля из космоса - 2010. -№ 4. - С. 34-35
2. Тертышников А.В. Оперативный космический мониторинг ЧС: история состояние и перспективы/ А.В. Тертышников, А.А. Кучейко// Земля из космоса - 2010. -№ 4. - С. 7-11
3. Тестоедов Н.А. Об отечественной системе космического мониторинга чрезвычайных ситуаций/ Н.А. Тестоедов, В.В. Двирный, А.А. Носенков, М.В. Елфимова// Вестник СибГАУ - 2012. -№ 4. - С. 130-134
МЕТОД ДИНАМИКИ ЧАСТИЦ - УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
В.В. Посметьев, директор, к.ф.-м.н., ООО «Доступная робототехника», г. Воронеж
Е.В. Калач, доцент, к.т.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
В.А. Логинов, доцент, к.т.н., ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж
Математическое моделирование представляет широкие возможности для прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, изучения их физической природы, разработки защитных мер. К настоящему времени разработаны универсальные методы и технологии моделирования, позволяющие получить максимально полезную математическую модель для широкого класса явлений и процессов. К современным математическим моделям предъявляются высокие требования: модель должна быть имитационного уровня, чтобы на экране компьютера можно было увидеть эволюцию моделируемого объекта и визуально проанализировать его особенности. Также, модель должна всесторонне описывать объект или процесс, должна иметь высокую детализацию, высокое пространственное и временное разрешение. Модель должна предоставлять широкие возможности ее исследования и возможность моделирования не только заданного объекта, но и разнообразных его вариантов и похожих по физической природе объектов.
С точки зрения физики и математики большинство чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера связаны с эволюцией определенной среды (снег, селевый поток, нефть на водной поверхности, деревянная строительная конструкция, обрушающаяся при пожаре и т.п.). Поэтому в основе математических моделей должен лежать высокоэффективный метод моделирования сред [1].
