Инновационные технологии в системе мониторинга и предупреждения природных пожаров | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 11 мая, печатный экземпляр отправим 15 мая.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №14 (513) апрель 2024 г.

Дата публикации: 05.04.2024

Статья просмотрена: < 10 раз

Библиографическое описание:

Незнаев, М. А. Инновационные технологии в системе мониторинга и предупреждения природных пожаров / М. А. Незнаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2024. — № 14 (513). — С. 13-15. — URL: https://moluch.ru/archive/513/112675/ (дата обращения: 01.05.2024).



Рассмотрены роль и место инновационных технологий в области обеспечения пожарной безопасности.

Ключевые слова: пожарная безопасность, термические точки, дистанционное зондирование Земли.

Природные пожары являлись серьезной проблемой человечества на всех этапах его развития. Негативные последствия лесных пожаров затрагивают большой спектр деятельности человека.

Неконтролируемый огонь — это одна из причин исчезновения отдельных видов животных и растений. При пожаре сгорает естественный плодородный слой почвы, на восстановление которого необходимы десятки лет. На протяжении этого времени почва становится рыхлой и непригодной для произрастания зелени. Что в свою очередь приводит к сокращению среды обитания зверей, птиц и насекомых. Как следствие уменьшается кормовая база, а также территории, пригодные для проживания животных.

Выгорание лесов увеличивает выброс в атмосферу углекислого газа, истончению озонового слоя и неисправимым климатическим изменениям.

Смог от крупных лесных пожаров распространяется на сотни километров, полностью окутывая населенные пункты, вызывая сильный дискомфорт при дыхании. Оказывает негативное влияние на здоровье людей с заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

И, конечно же, природные пожары зачастую несут прямую угрозу, жизни и здоровью граждан, населенным пунктам, объектам экономики и социальной инфраструктуры.

При этом, как ни странно, основной причиной возникновения пожаров является человеческий фактор — неосторожное обращение с огнем, сжигание мусора, отжиги сухостоя, умышленные поджоги.

В 2023 году только в России произошло свыше 11 тысяч природных пожаров на общей площади более 4 млн. Га. Ежегодно огромные экономические затраты несутся на их предупреждение, тушение и ликвидацию последствий.

Для борьбы с природными пожарами в России проводятся различные мероприятия, начиная от нормативного регулирования в области пожарной безопасности и заканчивая практическим реагированием сил пожарных формирований.

Но мониторинг и прогнозирование природных пожаров занимают первостепенную роль в данном направлении. По сути, любой пожар можно потушить стаканом воды, необходимо лишь оказаться в нужное время в нужном месте.

В рамках исполнения ряда Указов Президента Российской Федерации, направленных на утверждение основ государственной политики в области пожарной безопасности, национальной безопасности и национальных приоритетов развития Российской Федерации, система МЧС России и единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Российской Федерации сменила курс на предупреждение.

Основной акцент был сделан на мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций с применением современных инновационных информационных технологий.

На сегодняшний день основными видами мониторинга природных пожаров являются:

наземный мониторинг, подразумевающий визуальный осмотр местности человеком с наблюдательных пожарных вышек или посредствам видеонаблюдения;

авиационный мониторинг с применением управляемых летательных аппаратов, в том числе и беспилотных;

космический мониторинг, основанный на дистанционном зондировании Земли.

Каждый вид мониторинга предполагает использование различных методов обнаружения первичных и вторичных признаков возгорания.

В России распределение способов мониторинга лесного фонда выглядит следующим образом: наземный мониторинг — 8 % прикрываемой территории; авиационный — 43 %; космический — 49 %. При этом приведена статистика именно по лесным пожарам, без учета ландшафтных.

Каждый метод мониторинга природных пожаров имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Вместе с тем космический мониторинг природных пожаров имеет ряд преимуществ, которые делают его эффективным инструментом в борьбе с пожарами.

Во-первых, спутники обладают широким охватом, что позволяет отслеживать пожары в отдаленных и труднодоступных районах. Это особенно важно для России, где множество лесных и тундровых территорий в труднодоступных местностях.

Во-вторых, спутники могут предоставлять информацию в режиме реального времени, что позволяет оперативно реагировать на возникшие пожары и координировать действия пожарных формирований при их тушении.

В-третьих, спутники предоставляют детальные снимки, которые позволяют оценить масштабы пожаров.

В настоящее время используются данные, получаемые с датчиков, установленных на спутниках AQUA, NOAA, SPOT, TERRA, LANDSAT, а также на российских спутниках КАНОПУС, МЕТЕОР, РЕСУРС.

Данные с каждого из этих спутников приходят не реже шести раз в сутки. Детектирование пожаров основано на обнаружении повышения локальной температуры и яркости. Обнаружение пожаров на снимках из космоса возможно благодаря наличию разнице температур земной поверхности и очага пожара. Например, средняя температура земли в пожароопасный сезон колеблется в пределах 10–25 °C, а температура очага пожара составляет 300–900 °C, что приводит к разнице в тепловом излучении этих объектов в десятки раз. При съемке тепловой аппаратурой с пространственным разрешением 1 км, можно обнаружить очаг пожара площадью в 100 м 2 , а также зону тления площадью в 900 м 2 .

Космическая съемка разделяется на плановую и оперативную. Плановая съемка проводится заблаговременно с целью мониторинга обстановки и получения прогнозных данных. Оперативная съемка проводится с целью получения информации о фактически складывающейся обстановке в зоне действия пожара, в том числе получение информации о его масштабах, направлении распространения огня, динамики развития и возможных последствиях.

В целях визуализации данных, полученных с применением систем космического мониторинга, МЧС России, как ключевое государственное ведомство в области обеспечения пожарной безопасности, разработало мобильное приложение «Термические точки».

Приложение, позволяет упростить принцип работы с термическими аномалиями на всех уровнях управления.

Основными задачами приложения являются оперативное отображение данных о термических точках, доведение информации до заинтересованных лиц и подготовки расчета возможных рисков по наихудшему сценарию развития ситуации.

Приложение нацелено на сокращение времени обнаружения очагов природных пожаров, оперативное реагирование и минимизацию возможных рисков, в том числе защиту населенных пунктов, людей и материальных ценностей от влияния опасных факторов природных пожаров.

Основными пользователями данных, используемых в приложении, являются оперативные дежурные центров управления в кризисных ситуациях территориальных органов МЧС России, диспетчера единых дежурно-диспетчерских служб муниципальных образований, главы муниципальных образований, сельских поселений и старосты, а также иные заинтересованные должностные лица министерств и ведомствам.

Установка приложения возможна на персональный компьютер, ноутбук, планшет или мобильный телефон. Функционирует в режиме контроля или в режиме пользователя в зависимости от назначенной роли. Доступ в приложение осуществляется после авторизации, путем введения логина и пароля. Каждому логину соответствует строго определенный за учетной записью пользователя муниципальный район или субъект Российской Федерации, в границах которого и будут отображаться данные о термических точках.

При обнаружении термоточки спутником и ее обработке средствами систем космического мониторинга МЧС России, данные о ней поступают в приложение. Временные рамки отображения информации от момента пролета искусственного спутника Земли до момента отображения в мобильном приложении составляют от 15 до 25 минут, в зависимости от количества действующих термоточек.

При каждом обнаружении термической аномалии пользователю автоматически приходит уведомление со следующей информацией: ID термической точки; отчетные сутки; уровень риска; класс пожарной опасности; район возникновения термической точки; ближайший населенный пункт; азимут между термической точкой и ближайшим населенным пунктом; вероятный тип термической точки. Помимо этого, представляется прогноз с указанием скорости и направления ветра. Визуализация осуществлена с использованием картографической основы.

Также наличие термоточек в режиме реального времени можно отследить на сайтах СКАНЭКС, NASA FIRMS Fire map или информационной системы дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства.

Как правило, термические точки классифицируются по категориям: горение мусора; контролируемый или неконтролируемый пал; технологический процесс; техногенный, лесной, ландшафтный или торфяной пожар.

При получении информации диспетчер единой дежурно-диспетчерской службы муниципального образования доводит информацию до пожарных формирований, в зоне ответственности, которых действует термическая аномалия.

Подразделениями осуществляется проверка достоверности информации и в случае подтверждения принимаются меры по ее ликвидации на первоначальных этапах развития.

Особенность разработанного приложения заключается в повышении оперативности прохождения информации о потенциальных природных пожарах до непосредственного исполнителя. Применение инновационной системы позволило сократить время реагирования формирований пожарной охраны в 3 раза. Что в свою очередь повысило безопасность граждан нашей страны и сохранность природных ресурсов.

Литература:

  1. Федеральный закон от 21 декабря 1994 года № 69-ФЗ «О пожарной безопасности».
  2. Постановление Правительства Российской Федерации от 17 мая 2011 года № 376 «О чрезвычайных ситуациях в лесах, возникших вследствие лесных пожаров».
  3. Методические рекомендации по порядку использования и применения мобильного приложения «Термические точки», утвержденные заместителем Министра Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий В. Н. Яцуценко от 06 мая 2021 года № 2–4–87–6–9.
  4. Бондур В. Г. Актуальность и необходимость космического мониторинга природных пожаров в России.
Основные термины (генерируются автоматически): пожар, пожарная безопасность, Российская Федерация, Россия, космический мониторинг, ближайший населенный пункт, мобильное приложение, наземный мониторинг, реальное время, термическая аномалия.


Похожие статьи

Задать вопрос