вернуться к общему разделу

Методы и средства дистанционного мониторинга лесных пожаров

Статья опубликована в научном журнале "Доклады БГУИР" №2 том 49, 2009г.

Катковский Л.В.

Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем имени А.Н.Севченко» Белорусского государственного университета, г.Минск, ул. Курчатова, 7, Беларусь

Воробьев С.Ю.

Учреждение «Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций» Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь, г. Минск, ул. Солтыса, 183а, Беларусь

На основе анализа различных средств дистанционного обнаружения лесных пожаров сделан вывод о перспективности применения для Беларуси спутниковых и особенно авиационных средств зондирования. Требуется дальнейшее развитие дистанционных методов идентификации пожаров и гарей с использованием каналов видимого и ближнего ИК диапазонов. Наилучшими возможностями из существующих аппаратных средств обладает авиационная система контроля за обстановкой в зоне чрезвычайных ситуаций АСК-ЧС, имеющая дополнительно тепловой ИК-канал и высокое пространственное разрешение.

Ключевые слова: лесной пожар, гарь, мониторинг, средства зондирования, авиационная система контроля.

Введение

Леса являются одним из важнейших национальных богатств Беларуси и наиболее привлекательным видом рекреационных территорий. Лесные экосистемы подвержены многочисленным деструктивным воздействиям, среди которых ведущую роль играют лесные пожары, массовые размножения насекомых вредителей, вырубки, другие природные и антропогенные факторы. Пожары оказывают доминирующее негативное влияние на состояние и динамику лесных экосистем, наносят государству значительный материальный и экологический ущерб.
Современный уровень охраны лесов от пожаров и проводимый комплекс мероприятий по их противопожарному обустройству не позволяют в полной мере предупредить возникновение и распространение пожаров. На протяжении 1959-2006 гг. в лесном фонде произошло более 128 тыс. пожаров на общей площади около 185 тыс. га. Причиненный пожарами в лесном фонде ежегодный материальный и экологический ущерб составил, в среднем, более 700 тыс. долларов США.
Важной задачей пожарной охраны лесов является обеспечение автоматизированного оперативного контроля с возможностью прогнозирования пожаров в лесных массивах на начальной стадии. Картирование пройденных огнем участков леса не уступает по своей значимости задаче детектирования действующих пожаров. Ее решение позволяет подойти к возможности оценки площадей гарей и гарельников, а также причиненного огнем ущерба. Определению и оценке площадей лесонасаждений, пострадавших в результате пожара посвящены работы [1–4].
Эффективное решение этих задач до сих пор сдерживается как недостаточной научно-методической разработкой проблемы, так и отсутствием технически надежных и экономически выгодных технических средств. В настоящее время во всем мире для пожарно-охранного мониторинга лесов разрабатываются и используются  дистанционно-оптические методы и аппаратные средства аэрокосмического базирования, что позволяет регистрировать и оценивать динамику и последствия пожаров в автоматическом режиме с большой степенью оперативности и детальности, и, следовательно, применять эффективные действия на ранней стадии возникновения и развития пожаров, минимизировать связанные с ними потери и возникновение чрезвычайных ситуаций, а также резко сократить объем наземных полевых работ по оценке послепожарного состояния лесов.

Теоретический анализ

Можно выделить три вида дистанционных методов и средств обнаружения лесных пожаров: 1 - наземные; 2 - авиационные; 3 - космические. При этом мы не рассматриваем визуальные методы наблюдения с пожарно-наблюдательных вышек. Именно автоматизированные системы наблюдения, оснащенные средствами беспроводной передачи цифровой информации, являются основой создания общей сети получения и передачи в реальном времени данных о пожаре (и других характеристиках окружающей среды) в центры местного, районного и общегосударственного уровней.
Основными преимуществами космического мониторинга является большая площадь охвата земной поверхности. В настоящее время для целей оперативного мониторинга наибольшее применение нашли снимки со спутников серий NOAA (радиометр AVHRR с пространственным разрешением 1100 м и полосой обзора 3 000 км) и EOS (спутники Terra и Aqua с установленными на них радиометрами MODIS с пространственным разрешением 250, 500, 1000 м и полосой обзора 2330 км). Наличие приемной станции дает возможность безлицензионного (бесплатного) приема снимков с получением данных не реже 6 раз в сутки (спутники серии NOAA) и 4-6 раз в сутки (спутники серии EOS).
Сегодня развитые страны мира для проведения дистанционного мониторинга обладают разнообразными типами летательных аппаратов-носителей аппаратуры от космических и авиационных, летающих на различных высотах, до автоматических беспилотных.
В Республике Беларусь в ряде ведомств имеются технические средства мониторинга природной среды. Так, в Госкомгидромете действует система наземного экологического мониторинга и система радиационного мониторинга территории Республики Беларусь. Осуществляется прием информации с метеорологического спутника NOAA (США) собственной станцией приема спутниковых данных. Однако низкое пространственное разрешение сканирующего радиометра AVHRR, составляющее в подспутниковой точке 1,21 км2, обусловливает сложность использования данного сканера для эффективного решения проблемы раннего обнаружения лесных пожаров. Аналогичные станция для приема информации со спутников NOAA, Terra, Aqua, Метеор-3М есть в НИП «Геоинформационные системы» НИО «Кибернетика» и УП «Белгослес» Минлесхоза Беларуси.

Можно отметить также, что современный аэрофотосъемочный комплекс земной поверхности, а именно: камеру RC-30 Швейцарской фирмы «Leica» (новое название LH Systems) имеет Белорусское предприятие сельскохозяйственных аэрофотогеодезических изысканий (БелПСХАГИ) Государственного комитета по земельным ресурсам, геодезии и картографии. В аэрофотокамере RC -30 используется фотопленка в качестве регистратора изображений и предназначена она для высокоточных фотограмметрических и картографических работ. БелПСХАГИ проводит аэрофотосъемки с самолета АН-2 ГП «Беллесавиа» в интересах Комитета по земельным ресурсам для определения границ землевладения и землепользования.

 

Читать далее....

[1] [2] [3] [4]

вверх

Тематика статей

Меню