CC BY
4
УДК 614.841.42:528.8.04
СПУТНИКОВЫЙ МОНИТОРИНГ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ В РОССИИ
Ю. О. Шагарова Научный руководитель - Л. В. Кулагина
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 Е-mail: LKulagina@sfu-kras.ru
Ежегодно в мире бушуют лесные пожары, это является не только социальной проблемой, но и чрезвычайной экологической ситуацией. Спутниковое дистанционное зондирование земли имеет значительные преимущества по сравнению с традиционными методами мониторинга возгораний.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, мониторинг лесных пожаров, продукты горения
SATELLITE MONITORING OF FOREST FIRES IN RUSSIA
Y. O. Shagarova Scientific supervisor - L. V. Kulagina
Siberian Federal University 79, Svobodny pr., 660041 Krasnoyarsk, Russian Federation Е-mail: LKulagina@sfu-kras.ru
Every year, forest fires rage in the world, burning hundreds of thousands of hectares, this is not only a social problem, but also an environmental emergency. Satellite remote sensing of the earth has significant advantages over traditional burning monitoring methods.
Key words: Remote Sensing, Forest Fire Monitoring, Combustion Products
В 2021 г. площадь природных пожаров в Якутии достигла 8,7 млн. га. Это рекордный показатель за последние десять лет. Сравнивая данные, специалисты констатируют неуклонный рост масштабов лесных пожаров в России и мире [1]. Особое внимание заслуживает проблема воздействия лесных пожаров на общий углеродный баланс, это определяется двумя процессами: физико-химическим, заключающимся в выделении диоксида углерода при сгорании горючих лесных материалов (пожарная эмиссия) и довольно биологическим, обусловленным высвобождением СО2 в результате гниения растительных остатков (послепожарная эмиссия). Чистая эмиссия углерода от лесных пожаров эквивалентна 41 % объема ископаемых энергоносителей, использованных за 1 год [2].
Основой для мониторинга возгораний и дистанционного зондирования земли являются спутники, такие как - Terra, Aqua и Suomi NPP. На первых двух установлены сенсоры (инструменты) MODIS, на последнем - VIIRS, позволяющие получать мультиспектральные снимки, пригодные в том числе для выявления температурных аномалий - термоточек, соответствующим пожарам или, в отдельных случаях, аналогичным им источникам тепла (рис. 1).
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2
Рис. 1. Термические точки, интерфейс мобильного приложения [3]
В связи с быстро растущими темпами цифровых технологий, специалистами МЧС России разработано приложение «Термические точки» в рамках выполнения работ по разработке информационной системы « Атлас опасностей и рисков».
До создания приложения операторы оценивали вероятность пожара в каждой точке, при высоком риске ЧС оповещали ответственных лиц на местах. Однако процесс оценки вероятности их возникновения и уведомления ответственных должностных лиц происходил в ручном режиме, что замедляло скорость реагирования на ЧС. При помощи технологии искусственного интеллекта в приложении «Термические точки» рассчитывается риск возгорания с точностью 92,5%,
Термические точки осуществляют раннее обнаружение очагов природных рисков, защиты населенных пунктов, людей и материальных ценностей от влияния опасных факторов природных пожаров.
Основными функциями приложения «термические точек» являются:
- оперативное отражение данных о термоточках;
- доведение информации о термоточки до заинтересованных лиц;
- категорирование термических точек;
- анализ возможных рисков возникновения природных пожаров.
Данный опыт органов повседневного управления РСЧС с данными о термических точках на территории Красноярского края с использованием приложения «термические точки» показал, что данный подход позволяет обеспечить:
- Сокращение времени доведения информации о термических точках;
-Оперативное обнаружение термических точек;
- Значимое снижение рисков, обусловленных развитием природных пожаров;
- эффективное предупреждение природных пожаров, угрожающим населенным пунктам.
В карточке термической точки отображается информация о направлении и скорости ветра
в заданном участке на ближайшие 12 часов, детализирована карта с контуром термической точки, для термоточек с уровнем риска более 65%, автоматически рассчитывается модель распространения на 2,4 и 12 часов, привлекаемые силы и средства, местоположение с координатами, дата и время обнаружения, и другие параметры (рис. 2).
С помощью приложения « Термические точки» можно выявлять термоточку в 5 км зоне от населенного пункта, большая часть приходится на труднодоступную местность, лесные пожары и неконтролируемый пал растительности.
Динамика появления термоточек с начала года в сравнении с АППГ
• 2009 92010 »201' »2012 »2013 #2014 •2015 »2016 •20:7 »2013 »2016 н 2020 (2021
Рис. 2. Динамика обнаружения термоточек
Лесные пожары несут глобальный экономический ущерб, являются важным фактором локальной, региональной и глобальной экодинамики. Мобильное приложение для раннего обнаружения возгораний «Термические точки» минимизирует ущерб от природного пожара, ввиду того, что происходит раннее обнаружение и привлечение сил и средств. Приложения представляет дополнительную ценность при оперативном использовании не только в режиме реального времени во время тушения пожаров, но также в режиме, близком к реальному, или во времени с задержкой на этапах управления рисками и смягчения их последствий.
Библиографические ссылки
1. Подведение итогов МЧС России за 2021 год [Электронный ресур]. Режим доступа: https://www.mchs.gov.ru/deyatelnost/press-centr/novosti/4681488
2. Теоретические основы защиты окружающей среды: учебн. пособие / Т.А. Кулагина, Л.В. Кулагина; СФУ, Политех. ин-т. - Красноярск: СФУ, 2017. - 362 с.
3. Сайт «Термические точки» [Электронный ресур]. Режим доступа: https://flrenotification.mchs.gov.ru/
© Шагарова Ю.О., 2022
