Экология/ 6. Экологический мониторинг

Кириченко А.В.

Современные системы мониторинга лесных пожаров

Лесные пожары - горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. Основными причинами возникновения лесного пожаров является деятельность человека, жаркая и засушливая погода.
Мониторинг и оперативное обнаружение очагов пожаров на больших территориях и труднодоступных лесных массивов России - актуальная природоохранная задача. Лесные пожары уничтожают деревья и кустарники, ориал обитания животных. В результате пожаров снижаются защитные, водоохранные и другие полезные свойства леса, уничтожается фауна, сооружения, а в отдельных случаях и населенные пункты. Кроме того, лесной пожар представляет серьезную опасность для людей и животных.

На сегодняшний день наиболее эффективными являются системы предназначенные для раннего обнаружения лесных пожаров и определения их координат это видеомониторинг (система управляемых интеллектуальных датчиков и видеокамер) и мониторинг с помощью спутниковых систем дистанционного зондирования земной поверхности.

Спутниковые системы дистанционного зондирования земной поверхности.

Система спутникового наблюдения (рис 1.) наделена рядом полезнейших свойств, поэтому кроме уже рассмотренных задач мониторинга при помощи спутниковых систем можно: наличие водных объектов на снимке; определять области потенциальных пожаров; предусмотреть возможность ошибочного распознавания. У этого способа есть свои преимущества перед другими методами, такими как наземная или авиаразведка, поскольку позволяет контролировать и неохраняемые территории. Площадь, контролируемая спутником больше и временные затраты существенно снижаются.

Обнаружение пожаров на снимках из космоса возможно благодаря наличию разницы температур земной поверхности и очага пожара, это, в свою очередь, приводит к разнице в тепловом излучении этих объектов в тысячи раз.

Рис.1 Лесные пожары со спутника.

Таким образом, при съемке тепловой аппаратурой с пространственным разрешением 1 км, можно обнаружить очаг пожара площадью 100 кв. м, Сегодня в целях ведения спутникового мониторинга лесных пожаров используются спутники серий NOAA, с радиометром  AVHRR , который имеет пространственное разрешение 1 100 м и полосу обзора – 3 000 км. Также востребована серия EOS и спутники Terra и Aqua, в которых встроен радиометр MODIS. Пространственной разрешение этого радиометра - 250, 500, 1 000 м. и полоса обзора - 2 330 км. Данные с каждой из этих систем приходят не реже шести раз в сутки. Спутники этих двух серий могут использоваться как автономно, так и совместно. Во втором случае можно существенно повысить эффективность мониторинга, поскольку вероятность обнаружения очага будет более точной. Данные со спутниковых систем поступают либо при помощи сети Интернет, либо на специальную приёмную станцию. В целях охраны лесов от пожаров, на территории РФ работают приёмные центры, оборудованные такими станциями. С полученными данными работают специалисты.

Системы видеомониторинга лесных пожаров

Система работает следующим образом: на неспециализированных вышках размещаются управляемые видеокамеры с широким диапазоном приближения изображения и возможностью дистанционного управления через сеть Интернет (вращение, приближение удаление, запись и другие). В любом удобном месте размещается центр контроля (необходимо наличие высокоскоростного подключения в сеть Интернет), в котором оператор с помощью программного обеспечения "Лесной Дозор" управляет системой камер и обнаруживает пожар. Программа содержит ряд видеофильтров, позволяющих упростить процесс визуального обнаружения пожара, а в некоторых случаях автоматизировать процесс обнаружения с помощью «компьютерного зрения». Кроме того, система имеет возможность распределять нагрузку по нескольким операторам, что позволяет повысить качество процесса обнаружения.

Литература:

1. Серебренников Е.А. Пожарная безопасность и- современные направления/ Е.А. Серебренников, А.П. Чуприян, Н.П. Копылов и др.; под ред. Ю.Л. Воробьева//ВНИИПО.-М., 2004.-187с.

2. Анофриков, В.Е. Безопасность жизнедеятельности [Текст] / В.Е. Анофриков. - М.: ЗАО «Финстатинформ», 2005. - 324 с.

3. Грин, А.С., Новиков, В.Н. Безопасность жизнедеятельности [Текст] / А.С. Грин, В.Н. Новиков. - М.: Высшая школа, 2004. - 246 с.