В данной статье рассматриваются основные характеристики мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами и его информационной системы. Делается вывод, что информационная система мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, имеет важное значение для их предотвращения, она также сосредотачивается на раннем предупреждении и непосредственном мониторинге, а также оценке опасности и уменьшению ущерба.
Ключевые слова: пожар, чрезвычайная ситуация, мониторинг, информационная система мониторинга.
This article discusses the main characteristics of emergency monitoring caused by fires and its information system. It is concluded that the information system for monitoring emergencies caused by fires is important for their prevention, it also focuses on early warning and direct monitoring, as well as hazard assessment and damage reduction.
Keywords: fire, emergency, monitoring, monitoring information system.
Пожары представляют собой сложный экологический риск, который обычно решается с помощью множества систем на всех этапах их разработки: оценка опасности, мониторинг и оценка ущерба. Они также являются одной из важнейших причин деградации экосистем из-за их сильного воздействия на флору, фауну и почвы. В масштаб отдельных регионов и страны в целом пожары оказывает негативное влияние на структуру почвы, питание растений и т. д. Выжженные участки особенно чувствительны к вымыванию питательных веществ и эрозии почвы из-за последующих изменений, влияющих на гидрологические процессы.
В настоящее время пожары представляют собой огромную проблему в глобальном масштабе. В России зафиксировано значительное увеличение числа пожаров, что имеет социальные последствия, включая гибель людей, и экономические последствия, такие как повреждение домов и различных инфраструктур, а также негативное воздействие на климат. Примерами могут служить разрушительные пожары, произошедшие в 2019–2021 годах в сибирском регионе. Данная ситуация является проблемой на глобальном уровне и по праву может носить характер чрезвычайной ситуации.
Огромный экономический и экологический ущерб, прямо или косвенно связанный с чрезвычайными ситуациями, вызванные пожарами, постоянно подталкивает государственные структуры МЧС к информационному мониторингу.
Система мониторинга представляет собой совокупность совместно действующих технических средств и каналов связи в составе централизованной автоматизированной системы передачи извещений о происходящих (возникающих) пожарах, тревогах, чрезвычайных ситуациях и техническом состоянии систем противопожарной защиты. Информационная система мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, сосредотачивается на раннем предупреждении и непосредственном мониторинге, а также оценке опасности и уменьшению ущерба. Она может выражаться в спутниковых наблюдениях за выявлением и обнаружением пожаров с помощью специальных датчиков, таких как как, например, радиометр с очень высоким разрешением, спектрорадиометр изображений с умеренным разрешением, радиометр для визуализации в видимом инфракрасном диапазоне. Производительность этих систем зависит от точности алгоритмов, используемых для обнаружения тепловых аномалий с низкой частотой ложных срабатываний. Плюсы и минусы используемых алгоритмов и систем, включая их потенциал в оперативном оповещении о пожарах. Также при мониторинге применяется дистанционное зондирование со спутника, которое может предоставить информацию о ряде переменных, подходящих для оценки оценок пожарной опасности [4, с. 128].
В рамках мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванным пожарами, оценка опасности, как правило, осуществляется в двух временных масштабах: краткосрочном и долгосрочном (например, [2, 3]). Долгосрочная оценка предоставляют информацию, полезную для управленческой деятельности и планирования стратегий предотвращения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Краткосрочная оценка подходят для оперативных мероприятий на этапе чрезвычайной ситуации при пожаре, для управления противопожарными ресурсами, раннего обнаружения и своевременного реагирования на фронт пламени. Для этих оценок требуется ежедневно (или даже ежечасно) обновлять динамическую информацию о содержании влаги в топливе и дополнительных метеорологических параметрах, таких как температура, относительная влажность, ветер и осадки.
Кроме того, пожарная опасность обычно оценивается с использованием статических индексов, основанных на топографии, типе топлива и нагрузке, которые также могут быть получены на основе данных дистанционного зондирования [3, с. 7]. Однако до настоящего времени лишь несколько систем мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, предоставляют дополнительную информацию о пожарах и относительных условиях пламени в виде отдельных слоев (например, метеорологические карты пожарной опасности, прогнозы погоды, периметры пожара и карты уязвимости). Они позволяют полностью отслеживать активность пожаров с помощью ряда отдельных модулей, которые направлены на управление различными аспектами противопожарных действий.
Активное обнаружение пожара является базовым модулем систем мониторинга и может включать в себя горячие точки только из полярных спутниковых данных или как полярных, так и геостационарных спутниковых данных. Доступность других модулей (например, прогноз пожарной опасности, моделирование распространения пожара, быстрая оценка ущерба) может варьироваться или отличаться с точки зрения пространственного разрешения в зависимости от конкретной системы. Во всех случаях конечные пользователи могут иметь значительную полезную информацию в отдельных слоях, которая может отображаться, а может и не отображаться, но синтетического индикатора для приоритетного действия против одновременных пожаров не существует.
Помимо нескольких новаторских исследований по определению приоритетов пожаров, которые требовали оценки в полевых условиях [1, с. 92], не существует систем, объединяющих / интегрирующих спутниковые продукты и информацию о пожарной опасности для определения уровней приоритета при оперативном противопожарном действии. Кроме того, вышеупомянутые системы, как правило, не являются полезными для поддержки деятельности пожарных, которым требуются противопожарные продукты в режиме реального времени, т. е. часто обновляемые и доставляемые своевременно. Это происходит, например, когда горячие точки предоставляются только с помощью низкочастотных спутниковых датчиков (например, на полярной орбите) и / или продукты, опасные для пожара, поставляются только ежедневно.
Мониторинг чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, осуществляется путем отслеживания два режима пожаров: зимний режим, который затрагивает северную часть страны; и летний режим, который обычно затрагивает центральные и южные регионы. Засуха, вегетативный покой, а также антропологический фактор влияют на летние пожары, в то время как сухие ветры в сочетании с общей сухостью растительности ответственны за зимние пожары.
Информационная система мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, иногда может быть неэффективной. Это обусловлено тем, что на практике возникают проблемы для спутникового обнаружения и мониторинга пожаров из-за, например, критических погодных условий (т. е. частого и плотного облачного покрова) [1, с. 89]. Проблемы возникают из-за следующих аспектов:
– наклон определяет увеличение скорости распространения и, следовательно, опасность, связанную с событием. Наклон склонов влияет на способность топлива к предварительному нагреву, ускоряя процесс сгорания и, следовательно, скорость распространения огня;
– наклон влияет на формирование угла между поверхностью и солнечными лучами: чем ближе он к 90°, тем больше теплотворная способность солнечных лучей на земле. Экспериментальные наблюдения показывают, что при одинаковых условиях ветра наклоны примерно до 16° увеличивают скорость огня в два раза, а при наклонах примерно до 30° — в четыре раза;
– продолжительность воздействия солнечного излучения, а также ветер, показатели температуры и влажности. Например, некоторые объекты подвергаются большему облучению, чем другие, больше нагреваются, и, следовательно, топливо страдает от больших потерь относительной влажности. Следовательно, виды растительности, которые присутствуют на наиболее подверженных воздействию склонах, будут более горючими, чем другие.
Что касается нормативно-правового регулирования действия информационной системы мониторинга чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, то в рамках исследования хотелось бы отметить ГОСТ Р 56935–2016 Производственные услуги. Услуги по построению системы мониторинга автоматических систем противопожарной защиты и вывода сигналов на пульт централизованного наблюдения «01» и «112» (далее — ГОСТ Р 56935–2016).
Данный документ регламентирует подход к осуществлению ряда работ, направленные на проектирование, обслуживание, поддержку в готовности и исправности систем противопожарной защиты и системы вывода сигналов на пульт централизованного наблюдения «01» и «112».
ГОСТ Р 56935–2016 регламентирует подход к осуществлению и реализации ряда задач:
– сбор и обработку информации от систем противопожарной защиты (систем автоматической пожарной и охранно-пожарной сигнализации, исполнительных устройств, систем контроля аварий и интегрированных систем безопасности потенциально опасных объектов и объектов жизнеобеспечения населения и др.) информации о пожарах, авариях и стихийных бедствиях;
– своевременное получение извещений по каналам связи системы мониторинга на пульт централизованного наблюдения «01» и «112»;
– автоматический контроль работоспособности внутриобъектовых систем противопожарной защиты;
– постоянный контроль надежности радиоканала системы мониторинга и автоматический переход на дублирующий канал связи.
Использование ГОСТ Р 56935–2016 обеспечивает решение общей задачи организаций и подразделений МЧС России по построению системы мониторинга пожаров и чрезвычайных ситуаций в целях предотвращения угрозы причинения вреда жизни, здоровью людей, а также имуществу организаций и граждан.
В завершении хотелось бы отметить, что мониторинг чрезвычайных ситуаций, вызванных пожарами, позволяет обнаруживать пожар на ранней стадии, характеризуя некоторые важные особенности территории, потенциально затронутой пламенем. Более того, он может представлять собой инструмент поддержки принятия решений для определения приоритетов активных одновременных пожаров, определяющих приоритеты вмешательства, путем оптимизации использования имеющихся наземных и воздушных ресурсов для тушения пожаров. Хотя для полной оценки эффективности системы мониторинга требуются дальнейшие анализы, он может оказать поддержку гражданской защите, пожарным, добровольцам и другим операторам, участвующим в улучшении управления активными пожарами, минимизации воздействия опасных и крайне разрушительных событий на население и окружающую среду в соответствии с европейским законодательством [60].
Литература:
- Абушенко Н. А., Барталев С. А., Беляев А. И., Ершов Д. В., Захаров М. Ю., Коровин Г. Н., Кошелев В. В., Крашенинникова Ю. С., Лупян Е. А., Мазуров А. А., Минько Н. П., Назиров Р. Р., Семенов С. М., Тащилин С. А., Флитман Е. В., Щетинский В. Е. Опыт и перспективы организации оперативного спутникового мониторинга территории России в целях службы пожароохраны лесов // Исследование Земли из космоса. 1998. № 3. С.89–95.
- Бондур В. Г. Космический мониторинг природных пожаров // Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. 2011. № 2–3. С. 78–94.
- Кашницкий А. В., Лупян Е. А., Барталев С. А., Барталев С. С., Балашов И. В., Ефремов В. Ю., Стыценко Ф. В. Оптимизация интерактивных процедур картографирования гарей в информационных системах дистанционного мониторинга природных пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 4. С. 7–16
- Лобанов А. А. Пространственный мониторинг // Славянский форум. 2015. № 1(7). С. 128–136.
