Мониторинг и методы анализа окружающей среды

Эффективность тушения и количество ресурсов, затраченных на пожарные мероприятия, в первую очередь зависит от скорости обнаружения пожара, поэтому вопрос, касающийся прогнозирования и мониторинга пожароопасной обстановки, имеет важное значение. В наше время вопрос прогнозирования и мониторинга пожароопасной обстановки широко распространен и изучается на территории каждой страны.

Целями мониторинга являются контроль очагов природных пожаров, их количества и площади, профилактика пожаров, обнаружение лесных пожаров, повышение эффективности тушения уже возникших очагов возгорания [1].

Виды и методы мониторинга пожароопасных явлений:

• наземный (визуальный метод, аппратно-инструментальный методы);
• авиационный (видеонаблюдение, тепловизионная съемка, беспилотные летательные средства, LIDAR-системы);
• космический (дистанционное зондирование Земли);

Основные задачи мониторинга:

• оценка последствий пожаров;
• детектирование пожаров;
• определение мест загорания;
• наблюдение и контроль за развитием пожара;
• прогнозирование рисков возникновения пожаров;
• оценка пожарной опасности в пределах сезона;

Наземный мониторинг предусматривает патрулирование территории, строительство, размещение и организацию деятельности пожарных наблюдательных пунктов, но максимальным практичным методом наземного мониторинга является видеонаблюдение, либо автоматизированное (FFSS станции), либо осуществляемое оператором[2].

Особое внимание стоит уделить космическому мониторингу пожароопасной обстановки: метод дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) дает возможность значительно увеличить площадь исследуемой территории, контролировать процессы в режиме реального времени, игнорировать метеорологические и атмосферные условия в местах наблюдений. Наибольшую эффективность космический мониторинг показывает при использовании его для обнаружения и контроля за распространением крупных лесных пожаров, создающих чрезвычайные лесопожарные ситуации (ЧЛС) [3].

Преимущества космического мониторинга:

• высокая площадь мониторируемой территории;
• оперативность получения данных;
• доступность данных;

Недостатки:

• площадь возгорания должна быть значительной;
• зависимость от прозрачности атмосферы;
• необходимсоть согласования данных с наземными источниками информации во избежание возможных ошибок;

Из этого видно, что при всех своих достоинствах космический мониторинг также имеет некоторые ограничения. Но мониторинг не является одной технологией, он включает в себя совокупность разных мониторингов, поэтому ограничения космического мониторинга не так значительны по сравнению с тем результатом, который приносит использование данного вида в области мониторинга пожароопасных явлений.

В последнее время особое внимание уделяется проблеме лесных пожаров. Использование авиации, как традиционного метода, для патрулирования пожароопасных районов требует значительных финансовых средств, а осуществление мониторинга с помощью искусственных спутников земли позволяет не только сократить затраты на патрулирование пожароопасных районов, но и более оперативно обнаружить и вести контроль за лесными пожарами. Поэтому использование космического мониторинга является оптимальным решением данной проблемы [4,5].

Сейчас существует множество проектов, предоставляющих ежедневные сведения о пожарах для всех желающих – общедоступно и бесплатно. Наибольшее распространение на сегодняшний день получила система – «The Fire Information for Resource Management System (FIRMS)», разработанная в агентстве по аэронавтики и исследованию космического пространства (NASA) [6].

Данная система позволяет информацию о местоположении пожаров, как центров пикселей 1х1 км на основе автоматического регистрирования высокого отражения в тепловых каналах спектра солнечного излучения снимков камеры MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), установленной на спутниках Terra и Aqua. Полученные данные представлены в веб-интерфейсе (Web Fire Mapper), возможно скачивание их в различных форматах (Active Fire Data), также они могут быть высланы по электронной почте (E-mail Alerts).

Основные преимущества системы FIRMS:

• обзорность (данные предоставляются на весь мир);
• регулярность получения данных;
• точность привязки на местности;
• независимость предоставляемой информации;
• легкость использования пользователей сети Интернет;

Недостатки:

• низкое разрешение исходных снимков;
• автоматическая обработка и задержка предоставления информациии;
• система не позволяет отличить пожар от других источников тепла;

Система FIRMS обладает множеством преимуществ, которые значительно преобладают над недостатками, и дает возможность оперативно выявить очаги пожара в пределах множества стран, произвести оценку пройденной пожарами территории, также она предоставляет доступ к снимкам MODIS.

Таким образом, мониторинг пожароопасных явлений играет важную роль в области пожарной безопасности, мониторинг воздействия пожаров не является одной технологией, он включает совокупность разных мониторингов. Современное развитие в области мониторинга дает возможность своевременно обнаружить очаги пожара и предотвратить дальнейшее его развитие.