+7 (495) 744 8688
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ
Нештатная ситуация, сложившаяся в Центральном регионе России в связи с аномальной жарой, обнажила проблемы в системе прогнозирования, упреждения и тушения пожаров. Это и сложность долгосрочных прогнозов погоды и огромная площадь пожароопасных осушенных торфяников, недостаточное для таких масштабов количество разнообразных средств пожаротушения и др. В то же время важно отметить, что очень часто тормозятся и не находят внедрение интересные инновационные разработки российских учёных в этой области.
Во многом сложившееся положение дел связано и с отсутствием современной наземной системы мониторинга и предупреждения лесных пожаров, соответствующей актуальным техногенным и природным факторам, влияющим на процесс возникновения лесных пожаров. По статистическим данным специалистов в области лесных пожаров, не менее 95 процентов лесных пожаров происходят в результате деятельности человека (антропогенного фактора). В случае снижения воздействия антропогенного фактора возможно существенно снизить количество вновь возникающих лесных пожаров.
В соответствии с российским и международным опытом наиболее эффективными мерами для снижения количества лесных пожаров являются профилактические меры. При реализации профилактических мер по результатам мониторинга пожарной опасности погоды удаётся сократить количество лесных пожаров на 20 – 50%. Поэтому во всех странах, сталкивающихся с лесными пожарами, существуют системы прогнозирования пожаров на основе оценки пожарной опасности леса по условиям погоды. Австралия – использует показатель лесной пожарной опасности FFDM, Канада, Новая Зеландия, Фиджи, Мексика, Аляска, Флорида, Мичиган, Хорватия, страны ЮВА используют систему оценки лесной пожарной опасности CFFDRS. В США также используется национальная система оценки лесной пожарной опасности NFDRS.
Однако в России почти все внедряемые в настоящее время авиационные, космические и наземные системы мониторинга лесных пожаров служат не предупреждению их возникновения, а мониторингу развития уже возникших пожаров.
В погоне за высокотехнологичными средствами и системами мониторинга уже возникших пожаров почти полностью прекращено внедрение систем и приборов, оценивающих пожарную опасность леса по условиям погоды и прогнозирующих возможное возникновение пожаров. И это при том, что, согласно руководящим документам того же Рослесхоза, каждая пожарно-химическая станция в лесничестве (таких станций в зависимости от типа леса и размеров лесного массива может быть до 30-40 штук в лесничестве) должна быть оснащена прибором для определения пожарной опасности леса по условиям погоды. Отсутствие таких приборов не позволяет принимать меры по недопущению пожаров за счёт принятия своевременных профилактических мер (снижение или полный запрет человеческой деятельности в лесах в период высокой пожарной опасности по условиям погоды).
Отсутствие действенных мер по предупреждению лесных пожаров приводит к общей неэффективности деятельности по снижению их количества. В частности, несмотря на то, что после летних лесных пожаров 2010 года на их предотвращение выделены огромные средства, в 2011 году количество лесных пожаров практически не уменьшилось. Слабо помогает снижению количества пожаров и внедрение наземных пунктов видеонаблюдения и лидарного мониторинга ситуации. Это опять-таки связано с тем, что наблюдается весь лесной массив, без учёта пожарной опасности отдельных участков леса по условиям погоды. Вероятность обнаружения при этом малых очагов пожара маленькая. И повторения смога в Москве не было только по той причине, что ветер дул в другую сторону от Москвы. Также помогли достаточно частые и сильные дожди.
Таким образом, можно констатировать, что, если не будет реализован полный цикл работ по борьбе с лесными пожарами, начиная от их прогнозирования и предупреждения до борьбы с возникшими пожарами, средства, выделяемые на обнаружение и ликвидацию возникших лесных пожаров, так и будут расходоваться неэффективно.
Реализация полного цикла работ существенно сократит расходы и на обнаружение очагов уже возникших пожаров. Прогнозирование пожарной опасности и выделение в лесных массивах участков с наибольшей степенью пожарной опасности позволит также существенно повысить эффективность наземных, авиационных и космических средств, используемых для обнаружения пожаров. Повышение эффективности возможно за счёт более внимательного и частого мониторинга участков леса с высокой степенью пожарной опасности по условиям погоды. При этом оптимизируются маршруты авиационного мониторинга, повышается вероятность обнаружения малых очагов пожаров космическими и наземными средствами различного типа.
Особым конструкторским бюро (ОКБ) «Бурстройпроект» разработан универсальный комплекс мониторинга параметров (УКМП) техногенных и природных чрезвычайных ситуаций. Комплекс мониторинга выпускается как в стационарном, так и мобильном вариантах.
Этот комплекс можно использовать для измерения метеоусловий на участке леса и температуры лесной подстилающей поверхности, а также для информационного обеспечения системы мониторинга пожарной опасности по условиям погоды. На основе УКМП-Л (УКМП модификации «лесной») разработана система мониторинга пожарной опасности леса по условиям погоды.
Данные, полученные от комплекса мониторинга параметров погоды, поступают в систему мониторинга пожарной опасности и прогнозирования чрезвычайных лесопожарных ситуаций (ЧЛС). В системе мониторинга происходит обработка данных, прогнозирование лесных пожаров с учётом таксационных параметров лесных массивов, отображение степени пожарной опасности участков лесного хозяйства на лесопожарной карте региона. Также в системе мониторинга пожарной опасности (подсистема поддержки принятия решений) формируются предложения по перечню возможных действий подразделений, обеспечивающих пожарную безопасность лесных угодий региона.
Для прогнозирования лесных пожаров и чрезвычайных лесопожарных ситуаций при различном сочетании техногенных и природных факторов, приводящих к возникновению лесных пожаров, в ОКБ «Бурстройпроект» разработана иерархическая вероятностная модель процесса возникновения лесного пожара на участке леса. Использование такой модели позволяет учесть влияние как техногенных, так и природных факторов, обеспечить максимальную точность оценки вероятности возникновения лесного пожара на участке леса. В качестве техногенных факторов в модели учитываются: ведение на участке лесохозяйственной деятельности, наличие автомобильных или железных дорог, проходящих через участок, наличие поселений в непосредственной близости от участка леса и некоторые другие. В качестве природных факторов учитываются: природная пожарная опасность участка леса, пожарная опасность по условиям погоды, грозовая активность, температура лесной подстилающей поверхности.
Использование предлагаемых к внедрению универсальных комплексов мониторинга параметров и созданной на их основе системы мониторинга пожарной опасности погоды и прогнозирования ЧЛС позволит за счёт принятия профилактических мер уменьшить количество лесных пожаров минимум вдвое. Это позволит сохранить миллиарды рублей, потерянных в результате лесных пожаров и затрачиваемых на ликвидацию этих пожаров.
На рис.1 приведена схема системы мониторинга пожарной опасности леса по условиям погоды. Данные, полученные от комплекса мониторинга параметров погоды, поступают в систему мониторинга пожарной опасности и прогнозирования ЧЛС. Комплексы УКМП-Л обладают высокой надёжностью, являются необслуживаемыми и продолжают функционировать и передавать оперативную информацию в условиях сильной задымлённости, минимальной видимости (ночной период, туман, пылевые бури, торнадо) и жёстких климатических условиях.
С помощью программного обеспечения системы мониторинга происходит обработка данных, прогнозирование лесных пожаров с учётом таксационных параметров лесных массивов, отображение степени пожарной опасности участков лесного хозяйства на лесопожарной карте региона (рис.2).
При необходимости оператор центра мониторинга (дежурный пожарно-химической станции) может просмотреть подробную информацию о погодных условиях и температуре подстилающей поверхности (рис.3).
Также в системе мониторинга пожарной опасности (подсистема поддержки принятия решений) формируются предложения по перечню возможных действий подразделений, обеспечивающих пожарную безопасность лесных угодий региона. В том числе при повышении степени пожарной опасности вырабатываются рекомендации по действиям в условиях вычисленной степени пожарной опасности и по ограничению лесохозяйственной деятельности (рис.4), рассчитываются оптимальные маршруты облёта лесных массивов при авиационном патрулировании леса.
Комплексное оснащение наземных пунктов комплексами УКМП-Л и пунктами видеонаблюдения существенно повышает и эффективность обнаружения возникших пожаров. Пункты видеонаблюдения (ПВН) располагаются вблизи диспетчерских пунктов, имеющих доступ к сети Internet (лесничества и т.п.). Если таких пунктов нет, то информация с видеокамеры обрабатывается непосредственно в месте её расположения (на вышке), и затем результаты обработки передаются на сервер сбора данных. Зона обнаружения очагов возгораний составляет до 30 км. При отсутствии средств связи, но наличии электроснабжения, возможна организация оптического канала связи на расстоянии до 30-40 км.
В программном обеспечении предусмотрена возможность подключать дополнительные модули по требованию заказчика. Например, возможность получения информации с метеолокаторов и др. Могут подключаться дополнительные расчётно-прогнозные модули, отчёты и т.д. Кроме этого, возможна интеграция с программными средствами сторонних производителей, имеющимися у заказчика.
Следует отметить ценовые характеристики предлагаемых технических решений. Универсальный комплекс мониторинга параметров и система мониторинга пожарной опасности погоды и прогнозирования лесных пожаров и ЧЛС имеют стоимость в 2-4 раза ниже зарубежных аналогов.
Внедрение комплексной системы мониторинга пожарной опасности и реализация профилактических мер по результатам мониторинга пожарной опасности погоды (снижение лесохозяйственной деятельности при повышении степени пожарной опасности и др.) позволяет, как уже отмечалось, на 20-50% снизить количество лесных пожаров. По предварительным оценкам ущерб от лесных пожаров июля-августа 2010 в России составляет порядка 1% ВВП, т.е. 15 млрд. долларов!!! Не меньший ущерб нанесён лесному хозяйству РФ и в 2011 году. Можно предположить, что ожидаемая экономия только за счёт принятия профилактических мер по результатам прогнозирования пожарной опасности по условиям погоды позволит уменьшить потери от лесных пожаров за год не менее чем на 90 млрд. рублей.
ООО «ОКБ БУРСТРОЙПРОЕКТ»
125315, г. Москва,
ул. Балтийская, д. 14,
офис 313-317
тел.: 8 (499) 155 4276, 155 4370, 155 4534, 155 4686.
e-mail.: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
