Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции, 2015, №4, (15-2) -

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ВОЗМОЖНОСТИ И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (ДДЗ) ПРИ МОНИТОРИНГЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

OPPORTUNITIES AND PROBLEMS OF USING REMOTE SENSING DATA (RSD) IN MONITORING FOREST FIRES

Костылев B.A., доцент ФГБОУВ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», г. Воронеж, Россия Покидышева Ю.В., ст. преподаватель ФГБОУВ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», г. Воронеж, Россия

Барсуков К.Г., магистрант ЧОУВО «Московский университет имени С.Ю. Витте».

г. Москва, Россия DOI: 10Л2737/14085

Аннотация: Статья посвящена вопросам охраны окружающей среды в условиях чрезвычайной ситуации. Особое внимание уделено вопросам использования данных дистанционного зондирования (ДДЗ), полученных с БПЛА при решении проблем лесных пожаров.

Summary: This article is devoted to environmental issues in an emergency. Particular attention is paid to the use of remote sensing data (RSD) obtained with the UAV in solving the problems of forest fires.

Ключевые слова: мониторинг, аэрокосмические методы, чрезвычайные ситуации, данные дистанционного зондирования, беспилотные летательные аппараты (БПЛА)

Keywords: monitoring, aerospace methods, emergencies, remote sensing, unmanned aerial vehicles (UAVs).

К чрезвычайным ситуациям (ЧС), связанным с огромными экономическими потерями и приводящим к серьезным экологическим последствиям, относятся лесные пожары.

Проблемы природных (лесных) пожаров становятся актуальными не только для России с ее огромными лесными массивами, но и для других стран Евразийского региона.

Основная проблема борьбы с пожарами заключается в сложности их своевременного обнаружения на огромных площадях.

Оперативное обнаружение, мониторинг и прогнозирование очагов пожаров - актуальные природоохранные задачи.

Главной задачей прогнозирования является определение предельных условий прекращения пожара, решение которой позволит выбрать оптимальные мероприятия по борьбе с пожарами и устранению их последствий.

В современных условиях во многих регионах России в целях сокращения затрат на выявление и ликвидацию пожаров часто применяется пассивное патрулирование - только обнаружение и передача сообщения о лесном пожаре для его тушения.

Такая информация о лесных пожарах субъективна и не отражает действительности. Современные методы обнаружения пожаров практически не используется.

В ноябре 2013 года в Новосибирске состоялся Международный Конгресс «Лесные пожары и изменение климата. Проблемы управления пожарами в природных и культурных ландшафтах Евразии», на котором были обсуждены меры государственной политики и действий со стороны местных администраций по управлению пожарами [5].

Были предложены рекомендации по разработке и применению передовых технологий и систем дистанционного зондирования для получения точной и достоверной информации о лесных пожарах.

Технология дистанционного зондирования позволяет выявить возникновение обширных лесных пожаров, контролировать распространение огня, оценить возможные последствия пожара и спланировать мероприятия по тушению и ликвидации их последствий.

Эффективными мерами для снижения количества лесных пожаров являются профилактические меры, реализуемые также по результатам мониторинга пожароопасных ситуаций.

Однако задачи, требующие оперативного получения информации с проведением повторных съемок в труднодоступных местах или при наличии облачности (задымленности) над выявленной зоной пожара, не всегда решаются системами космического мониторинга.

Необходимо отметить, что информация о лесных пожарах, формируемая федеральной системой космического мониторинга, не всегда является достаточно оперативной, так как выдается с задержкой во времени.

Эффективным методом оперативного (в течение нескольких часов) получения видеоинформации является применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с наземным комплексом управления и целевой аппаратурой.

По результатам анализа доступных на мировом рынке малых БПЛА были выявлены основные их преимущества^]:

  • гибкость (получение изображения площади любой формы);
  • избирательность (изображение на снимке конкретного

участка);

всепогодность (выполнение съемки в любое время и при

наличии облачности);

мобильность (съемка в любой момент времени при

возникновении необходимости);

оперативность (возможность использование снимков сразу

после завершения полета);

детальность (пространственное разрешение снимков до 10 см).

Важной особенностью съемки с БПЛА является возможность

многократных заходов на объект и удержание видеоизображения на некоторое время.

Полученная видеоинформация позволяет принимать решение о способах тушения пожаров, маневрировании людскими и техническими ресурсами.

Важным моментом является возможность передачи изображения в реальном времени на лесопожарную технику с выводом на дисплей бортового компьютера. В случае внезапного изменения обстановки (усиление пожара и т.п.) также появляется возможность маневрирования техникой и наземными командами пожаротушения [4].

Современные БПЛА имеют и ряд существенных недостатков: сравнительно небольшой угол захвата регистрирующей аппаратуры; ограниченный ресурс полета, не позволяющий продолжительно наблюдать пожары на больших площадях; нет технологии автоматического обнаружения лесных пожаров; для малых БПЛА велика зависимость его полета от ветра и турбулентных конвекционных потоков лесного пожара; сравнительно высокая аварийность.

На сегодняшний день отсутствует опыт применения БПЛА для обнаружения и тушения лесных пожаров. Для решения этой проблемы необходимы натурные эксперименты, анализ которых позволит разработать технологическую схему беспилотной системы для решения лесоохранных задач.

Специалисты ФГУ «Авиалесоохрана» провели серию испытаний беспилотных комплексов (БЛА) отечественного производства^].

По результатам испытаний определен перспективный тип беспилотной системы - это комплекс компании ZALA AERO с аппаратами ZALA 421-04М.

Накопленный опыт применения беспилотных систем позволяет сделать вывод о том, что использование беспилотных комплексов только для поиска пожаров не эффективно. Современные технологии и системы дистанционного зондирования, включая беспилотные летательные системы, должны рассматриваться как элементы единой геоинформационной системы (ГИС) для мониторинга природных пожаров. Такой подход при использовании беспилотных комплексов позволяет поднять на качественно новый более высокий уровень решение многих классических задач в лесном хозяйстве, прежде всего[8]:

  • • обеспечение информационной поддержки наземных пожарных команд при тушении крупных лесных пожаров;
  • • патрулирование локальных участков лесного фонда с целью обнаружения загораний;
  • • мониторинг действующих торфяных пожаров с использованием оптического и инфракрасного каналов;
  • • осмотр и фотодокументирование состояния гарей, мест ведения лесозаготовок;
  • • оперативный осмотр лесных участков с целью исследования состояния лесных массивов;
  • • противодействие незаконной хозяйственной деятельности в лесах [8].

Предметом обсуждения среди специалистов являются и нормативно - правовые недостатки БПЛА, к которым относится отсутствие четкой законодательной базы интеграции БПЛА в единое воздушное пространство

Тем не менее, прослеживается тенденция, показывающая в ряде случаев предпочтение изыскательских, экологических, картографических и других компаний в использовании БПЛА другим системам ДЗЗ для мониторинга природных пожаров, что дает основание полагать, что со временем будут решены технические и законодательные проблемы в более широком применении беспилотных авиационных систем при решении проблем природных пожаров [1].

Решение глобальных экологических проблем должно стать главным направлением международного сотрудничества в совместном в использовании ванных дистанционного зондирования (ДДЗ).

Список литературы

1. А.В. Студеникин, В.А. Михалин, Р.В. Иванов, С.И. Магаршак.

Практика применения перспективных беспилотных летательных аппаратов для мониторинга и аэрофотосъемки. // Современные проблемы

дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. №4. С. 102- 106.

2. Акишин В. С., Свойкин Ф.В. Перспективное направление

использования беспилотных воздушных комплексов в лесозаготовительном процессе. Статья. 2012. [Электронный pecypc]http://lib.znate.ru/docs/index-109699.html.

3. Типовой проект законодательного акта «О дистанционном

зондировании земной поверхности». Принято постановлением МПА Евр АЗЭС от 26.05.06 №7-13.

  • 4. Методика применения БПЛА для информационного обеспечения наземных команд при тушении лесных пожаров. (Проект). Пушкино, 20 Юг, 27с.
  • 5. Международный конгресс «Лесные пожары и изменение климата. Проблемы управления пожарами в природных и культурных ландшафтах Евразии», МВК, Новосибирский Экспоцентр, Россия, Новосибирск, 11-12 ноября 2013 г.
  • 6. Кудрин А.Ю., Запорожец А.Н., Подрезов Ю.В. Современные методы обнаружения и мониторинга лесных пожаров. /Технологии гражданской безопасности. Выпуск №4 / том 3 / 2006.
  • 7. ГОСТ Р 22.1.09-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование лесных пожаров. Общие требования.
  • 8. Н.А. Коршунов. Перспективный беспилотный летательный аппарат для лесного хозяйства. // Интернет-журнал «Лесопромышленник», №6, 2010.

УДК 332.1.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>