Mapa typických anomálií vesmírnych snímok monitorovania požiaru. Online služby na sledovanie lesných požiarov

Mapa lesných požiarov vyvinutá spoločnosťou Scanex zobrazuje požiare v reálnom čase v Rusku (vrstva ScanEx) a na celom svete (vrstva FIRMS).

V diaľke sú viditeľné kruhy, ktoré ukazujú približnú silu a rozsah požiarov pre každú oblasť.

Čím väčší je kruh, tým viac ohniskov v ňom.

Keď sa mapa zväčší, požiare (alebo horúce miesta) sa zobrazia ako červené štvorce:

Okrem bežných satelitných snímok je možné prekrývať denné fotografie zhotovené satelitmi TERRA a AQUA.

Obrysy záberu:

Samotné obrázky:

Jeden bod môže byť zachytený niekoľkými rôznymi fotografiami zhotovenými v rôznom čase, pod rôznymi uhlami as rôznou oblačnosťou. Preto, ak chcete prepínať medzi obrázkami, môžete na ne kliknúť myšou.

Keď kliknete na ľubovoľný obrázok, „padne na úplné dno“. Nie je to intuitívne ani pohodlné, ale dá sa na to zvyknúť. V každom prípade pri pohľade na konkrétny oheň môžete urobiť niekoľko kliknutí za sebou, aby ste našli najlepší záber.

Popálené miesta sú viditeľné na denných záberoch ako tmavohnedé škvrny.

Napríklad tu môžete vidieť nielen „jazvy“ po tohtoročných letných požiaroch, ale aj minuloročných, ktoré sa už začali hojiť (svetlohnedé so zeleným nádychom):

momentka zo 17. augusta 2014

Niekoľko ďalších miest, z ktorých každý má viac ako 40 kilometrov. Aby sme pochopili rozsah katastrofy, urobme porovnanie: každé miesto je rozlohou väčšie ako Petrohrad

momentka zo 17. augusta 2014

Ale na každodenných obrázkoch sú aj zvláštne veci - nádrže (jazerá a rieky) sú natreté jasnou červenou farbou (ako požiare). Pravdepodobne k tomuto efektu dochádza v dôsledku skutočnosti, že satelity strieľajú v multispektrálnych režimoch a s najväčšou pravdepodobnosťou voda odráža tie časti spektra, ktoré satelit (alebo softvér, ktorý spracováva obrázky) interpretuje ako „horúce“.

Na fotografii - Čierne more

A tu je animovaná mapa požiarov po celom svete za rok 2012 (podľa mesiacov). Môžete vidieť, ako sa intenzita a počet požiarov mení v závislosti od ročného obdobia.

Nasledujúca animácia ukazuje, ako rýchlo sa môže pri silnom vetre šíriť oheň v stepi.

GEOINFORMOVAŤ TIKA

Rozvoj riadenia informácií

Stanislava Igorevna Vasyutinskaya, Cand. Eco. vedy, doc. Katedra ekonómie a podnikania Moskovskej štátnej univerzity geodézie a kartografie

Článok analyzuje vývoj riadenia informácií. Článok ukazuje rozdiel medzi riadením informácií a správou informácií. Tento článok popisuje informačný prístup k riadeniu informácií. Článok zobrazuje cyklickú informačnú kontrolu. Článok tvrdí, že cyklická kontrola je jeho vlastníctvom, je potrebné. Článok ukazuje všestrannosť kontroly informácií. Článok odhaľuje obsah úloh kontroly informácií

Kľúčové slová. : riadenie, informácie, riadenie informácií, informačné modely, manažment informačných technológií

GEOINFORMAČNÉ MONITOROVANIE POŽIARU

Alexander Anatolievich Lobanov, Ph.D. tech. vedy, doc.,

Email: [chránený e-mailom],

Moskovská štátna technická univerzita rádiotechniky, elektroniky a automatizácie, https://www.mirea.ru

Článok popisuje metódy monitorovania geoinformácií. Na pozorovanie a likvidáciu lesných požiarov sa využíva geoinformačný monitoring. Článok popisuje monitorovanie priestoru. Monitorovanie priestoru je neoddeliteľnou súčasťou sledovanie geoinformácií. Článok popisuje špecializovaný monitorovací informačný systém. Článok ukazuje vlastnosti modelovania počas monitorovania. Integrovaný monitoring je základom pre monitorovanie lesných požiarov.

Kľúčové slová: vesmírny výskum, monitorovanie, monitorovanie vesmíru, monitorovanie geoinformácií, požiare.

Úvod

Geo Informačné technológie(GIT) je multifunkčná informačná technológia určená na zber, spracovanie, modelovanie a analýzu

priestorové údaje, ich zobrazenie a uplatnenie pri príprave a rozhodovaní. Hlavným účelom GIS je formovanie poznatkov o Zemi, jednotlivých územiach, teréne, ako aj včasné prinášanie potrebných a dostatočných priestorových údajov používateľom tak, aby dosiahli čo najväčšiu efektivitu svojej práce. Geoinformačné technológie (GIT) sú informačné technológie na spracovanie priestorovo usporiadaných informácií. Hlavnou črtou GIT, ktorá určuje jeho výhody v porovnaní s inými IT, je využitie geodát, ktoré poskytujú integrované informácie o zemskom povrchu. Geoúdaje by zároveň mali poskytovať: presnú väzbu, systematizáciu, výber a integráciu všetkých prichádzajúcich a uložených informácií (jediný adresný priestor); viditeľnosť informácií pre rozhodovanie; dynamické modelovanie procesov a javov; operatívna analýza priestorovej situácie. V širšom zmysle je GIT analytický nástroj na prácu s rôznymi informáciami. Rozvoj geoinformačných technológií sú technológie

GEOINFORMOVAŤ TIKA

monitoring geoinformácií s využitím integračného aspektu geodát a integračného aspektu GIT. Integračný aspekt GIT zabezpečuje integráciu vesmírnych technológií s nimi. Hoci vesmírne technológie majú širší rozsah, sú špecializované na metódy. To spôsobuje integráciu vesmírnych technológií do GIT práve z hľadiska metód spracovania. Vo všeobecnosti môžeme hovoriť o priestorovom monitorovaní, ktoré rieši široké spektrum problémov pri štúdiu zemského povrchu.

Lesné a stepné požiare. Lesné požiare spôsobujú veľké škody. S rastom populácie sa stávajú čoraz nebezpečnejším javom a boj proti nim sa stáva štátnym problémom nielen v Rusku, ale aj v iných štátoch. Neefektívne hasiace opatrenia prispievajú k šíreniu požiarov na obrovskom území a robia ich mimoriadne nebezpečnými pre ľudský život.

Podľa oficiálnych údajov federálna agentúra lesníctvo v Rusku ročne je od 10 do 40 tisíc. prírodné požiare, ktoré pokrývajú plochy od 0,5 do 2,5 milióna hektárov. Navyše, tieto oficiálne štatistiky sa nevzťahujú na chránené územia. S ohľadom na túto skutočnosť, celková plocha pokrytá požiarom pre celok Ruská federácia podľa odhadov popredných vedcov v tejto oblasti (akademik A.S. Isaev, člen korešpondent Ruskej akadémie vied G.N. Korovin) je od 2 do 6,0 miliónov hektárov ročne. Štatistické údaje o prírodných požiaroch poskytuje aj ruské ministerstvo pre mimoriadne situácie. Údaje ministerstva pre mimoriadne situácie a lesného rezortu sa výrazne líšia. Napríklad podľa Rosle-skhoz v roku 2009 bola celková plocha pokrytá požiarom 2,4 milióna hektárov s počtom lesných požiarov 22,54 tis.. predstavovala 1,14 milióna hektárov (tj viac ako 2-krát menej ako podľa Federálneho lesného hospodárstva agentúra), s počtom požiarov 21,9 tis.

Rýchla detekcia a monitorovanie požiarov v rozsiahlych a ťažko dostupných lesných oblastiach Ruska je naliehavou úlohou. Tradičné používanie letectva na hliadkovanie v oblastiach s nebezpečenstvom požiaru si vyžaduje značné finančné zdroje, čo vysvetľuje rastúcu úlohu satelitných systémov pre diaľkový prieskum zemského povrchu. Na vyriešenie tohto problému je optimálne využitie umelých zemských satelitov. V súčasnosti sú vo svete široko používané technológie sledovania vesmíru a technológie monitorovania vesmíru vytvorené na ich základe.

Veľké nebezpečenstvo predstavujú aj stepné požiare. Každý rok pokrývajú stepné požiare rozsiahle oblasti Kazašskej republiky. V posledné roky požiare začínajú v apríli a končia v polovici októbra. Veľká hodnota na zníženie ekonomické škody má včasnú detekciu požiarov. V moderných podmienkach sa najefektívnejšie a najefektívnejšie riešenie tohto problému dosahuje použitím vesmírnych systémov monitorovania požiaru.

V Ruskej federácii satelitné snímky zaujali popredné miesto v systéme nástrojov používaných pri monitorovaní životné prostredie. Zoznam tematických úloh riešených podľa údajov diaľkového prieskumu Zeme je dlhý a odstraňovanie prírodných požiarov, najmä stepných, je jednou z najdôležitejších.

Matematické metódy používané pri monitorovaní požiarov. Široké používanie satelitných snímok často vyvoláva zavádzajúci dojem o jednoduchosti získavania spoľahlivých informácií pri ich používaní. Všetky vizuálne informácie musia byť analyzované a spracované. To si vyžaduje použitie rôznych matematických modelov.

Pre najjednoduchšie matematické modely pracujúce na prahových algoritmoch má veľký význam viackanálové zobrazovanie v tepelných rozsahoch. Jedným z výsledkov je vytvorenie viacstupňového algoritmu na detekciu ohnísk

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

GEOINFORMOVAŤ TIKA

požiarov, čo umožňuje spoľahlivo registrovať požiare na ploche 0,2-0,3 ha, t.j. počiatočné štádium rozvoj. Bola preukázaná možnosť určenia plôch vyhorených pri zásahu veľkých lesných požiarov, čo umožnilo vykonať inventarizáciu popožiarneho stavu lesov. Tieto techniky, vyvinuté po prvýkrát v Rusku, sa používajú na riešenie praktických problémov.

Satelitné údaje z viackanálových rádiometrov využívajú prahové algoritmy detekcie požiaru. Informatívnymi znakmi tohto prístupu sú teplota žiarenia v treťom kanáli a teplotný rozdiel medzi tretím a štvrtým kanálom.

Iné kombinácie nameraných charakteristík sa zvyčajne používajú na kontrolu oblačnosti a jednoducho zohľadňujú zmeny skresľujúceho vplyvu atmosféry. Je zrejmé, že presnosť fungovania takýchto prahových algoritmov závisí od variácií opticko-geometrických podmienok pozorovaní.

Pri vykonávaní komplexnej analýzy sa používajú zložitejšie matematické modely. V rámci takéhoto modelu je možné určiť polia hustoty žiarenia nad sídlom lesného požiaru v rôznych časových bodoch, čo v zásade umožňuje vytvoriť novú metódu detekcie a diagnostiky lesných požiarov založenú na letectve. monitorovacie údaje. Tieto modely by mali vytvárať možné scenáre pre vznik a vývoj extrémnej situácie a čo najviac zdôvodňovať efektívnymi spôsobmi a opatrenia na boj proti stepným požiarom, ktoré povedú k zníženiu rozsahu ich následkov. Zvláštnosť použitia takýchto modelov je spojená s informačným a priestorovým modelovaním.

Hlavným výsledkom matematického modelovania lesných požiarov je určenie hraničných podmienok šírenia lesných požiarov, pri ktorých dochádza k zastaveniu spaľovacieho procesu. Doteraz vyvinuté matematické modely lesných požiarov umožňujú správne popísať mechanizmy ich šírenia a klasifikovať hlavné spôsoby vznietenia, simulovať vývoj požiarov v závislosti od aktuálnej situácie lesného fondu a typov aktívnych požiarov, v r. s cieľom koordinovať prácu lesných hasičských zborov a určiť optimálny zoznam opatrení na hasenie a odstraňovanie následkov požiarov.

V dôsledku súhry mnohých faktorov v posledné desaťročia Viacerí autori predložili koncepty globálneho popisu životného prostredia a vytvorili modely rôznej zložitosti na parametrizáciu dynamiky charakteristík biosféry a životného prostredia. Využitie rozsiahlej informačnej základne o týchto charakteristikách umožňuje uvažovať a vyhodnocovať dôsledky možnej implementácie rôznych scenárov pre vývoj situácií. Prístupy k syntéze globálnych modelov vedú k potrebe globálneho monitorovania. Globálny monitoring je založený na integrácii kozmického a geoinformačného monitoringu.

Riešenie týchto otázok umožňuje v prvom priblížení hovoriť o matematickej teórii lesných požiarov a použiť ju na vytvorenie metód a prostriedkov na boj s lesnými požiarmi a predpovedanie environmentálnych následkov lesných požiarov. Táto teória však vyžaduje ďalší vývoj a priehlbiny.

Špecializovaný informačný systém na monitorovanie požiarovosti. Špecializovaný informačný systém požiarneho monitoringu (SISMP) zabezpečuje zber, uchovávanie, spracovanie a šírenie geodát o vypaľovaní lesov, podmienkach vzniku a rozvoja lesných požiarov, miere ich vplyvu na životné prostredie, získaných na tzv. základ pozemných, vzdušných a kozmických prostriedkov a spôsobov pozorovania lesných požiarov a poveternostných podmienok.

Rozsah technickej implementácie tohto systému môže byť od samostatného GIS až po situačnú miestnosť. Informačná podpora systému sa vykonáva na portáli. Informácie prezentované vo forme súboru tabuliek, elektronických tematických máp a výsledkov spracovania satelitných snímok sa promptne aktualizujú

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

GEOINFORMOVAŤ TIKA

Je uložený na WWW serveri a je dostupný užívateľom cez internet v reálnom čase.

Medzi úlohy SISMP patrí nasledujúci zoznam: zhromažďovanie prevádzkových informácií; hodnotenie a prognóza nebezpečenstvo ohňa v lesoch; sledovanie procesu vzniku a vývoja lesných požiarov; monitorovanie procesu zisťovania a hasenia lesných požiarov.

Hlavný obsah špecializovaných informačný systém monitorovanie požiarovosti (SISMP) je prevádzková priestorová informácia o evidovaných požiaroch. Spolu so štandardnými vrstvami reprezentujúcimi prvky topografickej bázy tento systém obsahuje špecializované súbory informácií z lesoochranárskych služieb. systém satelitné monitorovanie lesné požiare funguje v automatickom režime, ktorý umožňuje nepretržite počas doby požiaru prijímať a spracovávať informácie s cieľom odhaliť lesné požiare na území.

Na základe SISMP - technologických systémov je možné predvídať správanie požiarov a ich následky, čo následne umožňuje plánovanie činností v rámci tzv. určité územia a obdobím požiarnej sezóny predchádzať vznieteniu lesných plôch a odstraňovať následky požiarov. Existuje množstvo dôležitých problémov, ktoré možno vyriešiť iba dostupnosťou satelitných údajov s vysokým priestorovým rozlíšením. Komplex prijíma informácie z amerického satelitného systému. Hlavné problémy používania tohto systému sú: zvýšenie presnosti detekcie požiaru; zníženie falošných upozornení; detekciu rôznych druhov požiarov, ako aj vývoj všeobecného matematického modelu lesných požiarov, ktorý zlepší metodiku predpovedania nebezpečenstva lesných požiarov.

Hlavné obmedzenia vylepšenia rozlíšenia obrazu sú dané zabudovaným zariadením na záznam obrazu. Zahŕňa to predovšetkým optické rozlíšenie, ktoré je určené pomerom prevádzkovej vlnovej dĺžky k veľkosti záznamovej clony objektívu, ako aj stupeň spriemerovania obrazu a krok diskreditácie pred ich prenosom do Zem cez satelit. Upscaling zahŕňa dve súvisiace úlohy: zlepšenie vizuálnej kvality a matematické zlepšenie kvality obrazu. Riešením prvého problému je metóda fragmentácie a zónovania obrázkov. Druhým riešením je dekonvolučná metóda s regularizáciou.

Skúsenosti s používaním systému FIRMY. Vo svete existujú systémy na diaľkové monitorovanie požiarov, ktoré sa používajú v úzkych kruhoch organizácií. V posledných rokoch sa objavili projekty, ktoré o nich denne informujú každého – verejne dostupné a bezplatné. Doteraz najznámejším systémom je The Fire Information for Resource Management System (FIRMS), ktorý vyvinula Agentúra pre letectvo a vesmír (NASA). V auguste 2010 na jeho základe spustila Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) svoj vlastný zdroj, Globálny systém riadenia požiarnych informácií (GFIMS), uznávajúci FIRMS za svoj základný nástroj pri monitorovaní požiarov. Potreba širokého využívania takýchto projektov narastá najmä v kontexte nedostatočne zavedenej práce na monitorovaní požiarov zamestnancami útvarov zodpovedných za ich detekciu a hasenie, a to aj v Rusku.

Systém umožňuje získavať v reálnom čase informácie o polohe požiarov (hotspotov), ako sú stredy pixelov 1x1 km, na základe automatickej registrácie vysokého odrazu v tepelných kanáloch spektra slnečného žiarenia snímok z kamery MODIS (Moderate Resolution Imaging Spektrorádiometer) nainštalovaný na satelitoch Terra a Aqua. Na monitorovanie sa používa štandardný produkt MODIS Land MOD14/MYD14 (Požiarne a tepelné anomálie).

Prevádzkové údaje sú prezentované vo webovom rozhraní (Web Fire Mapper). K dispozícii na stiahnutie v rôznych formátoch (Active Fire Data), možno poslať cez

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

GEOINFORMOVAŤ TIKA

e-mail(E-mailové upozornenia). Systém poskytuje prístup k pôvodným obrazovým fúziám (MODIS Subsetsl programu MODIS Rapid Response System, kde je archív usporiadaný v prehľadnej syntéze kanálov. V poslednej dobe je možné získať informácie o mesačnom hodnotení spálené plochy (Burned Area).

Medzi výhody používania informačného systému FIRM patrí viditeľnosť (dáta sú poskytované celému svetu, v Rusku sa sťahujú v jednom súbore), pravidelnosť získavania údajov (niekoľkokrát denne), presnosť viazania na teréne. nezávislosť poskytovaných informácií, jednoduchosť používania pre používateľov internetu, prístup k lepeniu zdrojových obrázkov na mnohých územiach v pohodlnej syntéze kanálov. Obmedzenia súvisia s nízkym rozlíšením pôvodných obrázkov, automatickými algoritmami spracovania a oneskorením poskytovania prijatých informácií, čo neumožňuje monitorovanie požiarov v reálnom čase. Systém neumožňuje rozlíšiť požiar od iných zdrojov tepelného žiarenia (v podnikoch, oblastiach výroby ropy atď.).

Prevádzkové snímky MODIS používané na monitorovanie neumožňujú odhaliť slabé, nízkoteplotné, krátkodobé, maloplošné požiare. Výsledky monitorovania závisia od poveternostných podmienok (oblačnosť, dážď). Neexistujú žiadne údaje „zatiaľ“ - údaje sú rozvrhnuté s oneskorením 5-10-18 hodín, pričom údaje sú zobrazené v jednej vrstve pre rôzne časy počas posledného dňa. Môžete si stiahnuť iba relatívne čerstvé požiare - prístup k archívom nie je implementovaný. Vektorová vrstva požiarov neodráža skutočné obrysy spálených plôch, ale zobrazuje len stredy štvorcov so stranou 1 km. V tomto prípade nesmie oheň zaberať celú plochu pixelu (menej ako 1 km2). Systém teda poskytuje celkom kvalitné informácie o korunových a silných pozemných požiaroch. Nie vždy je to však vhodné na monitorovanie niektorých požiarov rašeliny a trávy.

Najrýchlejší spôsob sledovania požiarov je na online mape (karta Webové mapovacie služby Web Fire Mapper). Zobrazuje požiare v bodoch za posledných 24, 48, 72 hodín, 7 dní alebo náhodne z kamier Terra a Aqua, keď je ako zdroj údajov vybratá rýchla odozva Modis. Podkladovými obrázkami môže byť reliéfna/riečna mapa alebo zlepenie bezoblačných obrázkov MODIS s priestorovým rozlíšením 500 m (územie 500 x 500 m sa zmestí na 1 pixel) za rok 2004. Okrem toho môžete zobraziť hranice krajiny, osady a osobitne chránené prírodné oblasti(karta vrstiev).

Medzi slabé stránky webovej verzie patrí nemožnosť sťahovania dát, nepohodlnosť navigácie, pomalé vykresľovanie, chýbajúca mierka a obrázky vo vysokom rozlíšení v substráte. V lete 2010 Web Fire Mapper predstavil funkciu na vizualizáciu mesačných masiek spálených oblastí od apríla 2000.

Rýchla detekcia požiarov v celej krajine. Je vhodné identifikovať miesta požiarov pomocou špecializovaných systémov a databáz programu, ako aj geoserverov (GoogleEarth). V tomto prípade musí byť v počítači nainštalovaná aplikácia Google Earth. V hlavnom menu FIRMY nájdite záložku Active Fire Data a vyberte vhodný dátový formát, ako napríklad shp alebo kml. Údaje sú k dispozícii na stiahnutie v prvom prípade za posledných 7 dní, 48 a 24 hodín, v druhom prípade iba za posledných 48 a 24 hodín. Ak sú potrebné údaje za predchádzajúce obdobie (za posledné 2 mesiace), je možné ich stiahnuť ako textový súbor z ftp servera odoslaním dotazníka vývojovému tímu. Stránka je aktualizovaná 3-4 krát denne. Údaje o požiaroch sú rozdelené podľa regiónov. Pre Rusko vyberte Rusko a Áziu – buď na mape alebo v tabuľke nižšie. Vrstva obsahuje informácie o kamere, súradniciach, dátume a čase registrácie, prah spoľahlivosti detekcie (%).

Pri vizualizácii polohy požiarov v aplikácii Google Earth si môžete prispôsobiť vzhľad ikon. Ak to chcete urobiť, kliknite pravým tlačidlom myši na názov vrstvy (Rusko a Ázia 24h MODIS Hotspoty), v spodnej časti rozbaľovacej ponuky nájdeme „Vlastnosti“,

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

GEOINFORMOVAŤ TIKA

kliknite na ikonu ohňa napravo od názvu a vyberte ten, ktorý potrebujete, nastavte veľkosť. Na tom istom mieste, ak chcete, môžete zmeniť názov vrstvy.

Hodnotenie územia pokrytého požiarmi. Novinkou systému FIRMS je mapa vypálených oblastí (na základe produktu MODIS - MCD45A1). Ide o mesačné pokrytie siete. Všetky pixely (prepálené plochy) sú zafarbené podľa legendy v závislosti od času požiaru (škála s dňami v mesiaci). Môžete naň prejsť zo samostatnej záložky v menu Spálená oblasť alebo priamo na online mape. V prvom prípade je možné si prečítať o metodike, otvoriť si údaje na online mape a stiahnuť si údaje.

Prístup k snímkam MODIS. Systém FIRMS umožňuje užívateľovi bez ťažkostí spojených s predbežným spracovaním snímok študovať snímky - primárne zdroje požiarnych údajov z webovej stránky MODIS Rapid Response System. Ak to chcete urobiť, prejdite na položku ponuky Modis Subsets. Na mape vyberte požadovaný "štvorec". Bohužiaľ, nie celé Rusko patrí do území vybraných pre projekt (samozrejme existujú snímky MODIS, ale na prácu s nimi je potrebné predbežné spracovanie).

Monitorovanie požiaru. Podľa odporúčaní FAO zohráva dôležitú úlohu monitorovanie požiaru a hodnotenie vplyvu. Monitorovanie nie je jedna technológia, ale zahŕňa kombináciu rôznych monitorovaní. Sledovanie dopadov požiarov a výsledkov hasenia je nevyhnutné pre optimálne rozhodnutie medzi hasením a ochranou. prírodný zdroj. Hodnotenie návratnosti nákladov na hasenie požiarov je potrebné pri hodnotení účinnosti rôznych druhov hasenia požiarov.

Monitorovanie programu požiarnej prevencie pomáha znižovať frekvenciu niektorých typov požiarov a náklady na hasenie požiarov. Integrované monitorovanie by malo zahŕňať komplexný plán monitorovanie a vyhodnocovanie všetkých aspektov programu požiarneho manažmentu.

Pri monitorovaní následkov požiarov by sa mali uchovávať a analyzovať správy o výsledkoch analýzy príčin nehôd a analýzy získaných skúseností, ako aj monitorovania jej realizácie. Informácie a údaje získané z programu monitorovania požiarnej prevencie by sa mali použiť na zlepšenie účinnosti monitorovania.

Mal by sa zaviesť program na monitorovanie vplyvu požiarov na životné prostredie a používania hasiacich techník. Tento program by mal zahŕňať spoluprácu s univerzitami, vedeckých organizácií a miestnych komunít. Najrozvinutejšou a najpoužívanejšou technológiou na svete je technológia vesmírnej detekcie a monitorovania lesných požiarov. Pre nepretržitý prieskum celého povrchu Zeme sú distribuované údaje z meteorologických družíc NOAA (rozlíšenie 1 km), geostacionárnych meteorologických družíc a údaje z rádiometrov MODIS amerických družíc TERRA, AQUA (rozlíšenie 0,25-1 km). bezplatne, používajú sa.

V USA a Európe bol vytvorený vesmírny monitorovací systém využívajúci veľkú vesmírnu konšteláciu satelitov (geostacionárne meteorologické satelity, NOAA, TRMM, AQUA, TERRA, DMSP) a pokročilých algoritmov. Spracované snímky územia Zeme s identifikovanými požiarmi sú voľne dostupné na množstve internetových zdrojov.

V riadiacom subsystéme sa uskutočňuje oficiálny, evidovaný príjem informácií z externých zdrojov potrebných pre činnosť monitorovacieho systému (útvar prijímania informácií), ako aj uspokojovanie požiadaviek spotrebiteľov informácií (útvar vydávania informácií). Externými zdrojmi informácií sú územné centrá (oddelenia) monitorovania, laboratórnej kontroly a prognózovania núdzové situácie subjekty Ruskej federácie; jednotné povinnosti a dispečerské služby Ministerstva pre mimoriadne situácie Ruska; zberné oddelenia

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

GEOINFORMOVAŤ TIKA

údaje o faktoroch nebezpečenstva požiaru a životného prostredia.

Záver. V súčasnosti, napriek veľkému množstvu práce, v Rusku neexistuje jediná globálna databáza týkajúca sa dopadov a škôd spôsobených požiarmi, ako napríklad vytváraná národná infraštruktúra priestorových údajov. V stepných poľnohospodárskych oblastiach sa donedávna poľnohospodárske popáleniny a iné požiare vegetácie vôbec nezaznamenali, ak nehrozilo osady a technické objekty. V niektorých mestských častí na miestnej úrovni sa vedú hlásenia o poľnohospodárskych výpaloch, avšak ako ukazujú kontroly, výkazníctvo je značne skreslené, mnohé z vykonaných výpalov sa neevidujú. Kombinácia zonálneho spracovania obrazu a ich rekonštrukcie umožní priblížiť sa k riešeniu problémov predikcie vývoja požiarov a výberu metód potlačenia. Je zrejmé, že v tomto prípade je vhodné využiť moderné geoinformačné technológie a škrupiny na dokumentáciu výsledkov monitoringu lesných požiarov a preberania včasné rozhodnutia na boj s lesnými požiarmi.

Do monitorovacieho systému požiarna bezpečnosť je vhodné zahrnúť systém environmentálna bezpečnosť. Do systému monitorovania stavu požiarnej a environmentálnej bezpečnosti je vhodné zaradiť nasledovné subsystémy: riadenie, spracovanie a uchovávanie informácií; analýza a vyhodnocovanie informácií; predpovedanie. Navrhovaný monitorovací systém poskytuje riešenie všetkých vyššie uvedených problémov. Pozrime sa na tieto podsystémy podrobnejšie. Systém iba pozorovania požiarov z vesmíru neposkytuje riešenie problémov, ktorým čelí monitorovací systém. Je potrebné vytvoriť globálny systém sledovania a predpovedania vzniku požiarov s využitím pozemných údajov a geoinformačných technológií a metód.

Literatúra

1. Tsvetkov V.Ya. Aplikácia geoinformačných technológií na podporu rozhodovania // Novinky vysokých škôl. Geodézia a letecké snímkovanie. 2001. č. 4. S. 128-138.

2. Milovanová M.S. Funkcie geoinformačného monitorovania arktických území // Správy vysokých škôl. Geodézia a letecké snímkovanie. 2012. Číslo 5. S. 60-69.

3. Savinykh V.P., Tsvetkov V.Ya. Geodáta ako systém informačný zdroj// Bulletin Ruská akadémia vedy. 2014. V. 84. Číslo 9. S. 826-829. DOI: 10.7868/S0869587314090278.

4. Bondur V.G., Kondratiev K.Ya., Krapivin V.F., Savinykh V.P. Problémy monitorovania a predpovedania prírodných katastrof // Výskum Zeme z vesmíru. 2005. Číslo 1. S. 3-14.

5. Lobanov A.A. Priestorový monitoring // Slovanské fórum. 2015. Číslo 1(7). s. 128-136.

6. Bondur V.G. Priestorové monitorovanie prírodných požiarov // Bulletin ruský fond základného výskumu. 2011. Číslo 2-3. s. 78-94.

7. Bondur V.G. Vesmírne monitorovanie prírodných požiarov v Rusku v podmienkach abnormálneho tepla v roku 2010 // Výskum Zeme z vesmíru. 2011. Číslo 3. S. 3-13.

8. Nezhevenko E.S., Kozik V.I., Feoktistov A.S. Predpovedanie vývoja lesných požiarov na základe monitorovania letectva // Vzdelávacie zdroje a technológie. 2014. Číslo 1. S. 377-384.

9. Bondur V.G. Význam a potreba vesmírneho monitorovania prírodných požiarov v Rusku // Bulletin oddelenia vied o Zemi Ruskej akadémie vied. 2010. zväzok 2. číslo NZ11001.

10. Arkhipkin O.P., Spivak L.F., Sagatdinova G.N. Päťročné skúsenosti s operačným priestorovým monitorovaním požiarov v Kazachstane // Súčasné problémy diaľkový prieskum Zeme z vesmíru. 2007. V. 1. Číslo 4. S. 103-110.

11. GOST R.22.1.09-99 Monitorovanie a predpovedanie lesných požiarov // Všeobecné požiadavky. 1999.

12. Bondur V.G. Letecké metódy a technológie na monitorovanie ropných a plynových oblastí a objektov ropný a plynárenský komplex// Prieskum Zeme z vesmíru. 2010. Číslo 6. S. 3-17.

13. Anikina G.A., Polyakov M.G., Romanov L.N., Tsvetkov V.Ya. Pri výbere obrysu obrazu pomocou lineárnych trénovateľných modelov // Izvestiya AN SSSR. Technická kybernetická

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

GEOINFORMOVAŤ TIKA

netika. 1980. č. 6. S. 36-43.

14. Bondur V.G., Zhurbas V.M., Grebenyuk Yu.V. Matematické modelovanie turbulentných prúdov hlbokého odtoku do pobrežných vôd // Oceánológia. 2006. V. 46. Číslo 6. S. 805-820.

15. Lobanov A.A., Tsvetkov V.Ya. Priestorové modelovanie // Slovanské fórum. 2015. Číslo 1(7). s. 137-142.

16. Tsvetkov V.Ya. Informačné modelovanie. Moskva: Moskovská štátna technická univerzita rádiotechniky, elektroniky a automatizácie (MGTU MIREA), 2015. 60 s.

17. Tsvetkov V.Ya. Modely priestorových informácií // Európsky výskumník. 2013. Zv. (60). č. 101. R.2386-2392.

18. Zavarzin G.A. Protinožec noosféry // Bulletin Ruskej akadémie vied. 2003. V. 73. Číslo 7. S. 627-636.

19. Gwynn M.D., Sella F., Wallen K.K. Globálny systém monitorovania životného prostredia: Princípy a pokrok // Komplexné globálne monitorovanie znečistenia životného prostredia prírodné prostredie. Zborník príspevkov z medzinárodného sympózia. L., 1980.

20. Tsvetkov V.Ya. Globálny monitoring // Európsky výskumník. 2012. Zv. (33). č. 11-1. R. 1843-1851.

21. Bondur V.G., Keeler R.N., Starchenkov S.A., Rybakova N.I. Monitorovanie znečistenia pobrežných vôd oceánu pomocou multispektrálnych satelitných snímok s vysokým priestorovým rozlíšením // Výskum Zeme z vesmíru. 2006. Číslo 6. S. 42-49.

22 Davies D. K. a kol. Informácie o požiari pre systém riadenia zdrojov: archivácia a distribúcia údajov o aktívnom požiari MODIS // Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on. 2009. V. 47. Číslo 1. S. 72-79.

23. Soloviev V.S., Kozlov V.I., Mullayarov V.A. Diaľkové monitorovanie lesných požiarov a búrok v Jakutsku. Yakutsk: Publishing House of YANTs SO RAN, 2009. 108 s.

Geoinformačné monitorovanie požiarov

Alexandr AnatoTevich Lobanov, Ph.D., docent Moskovskej štátnej technickej univerzity rádiotechniky, elektroniky a automatizácie MIREA

Tento článok popisuje metódy monitorovania geoinformácií. Geoinformačný monitoring slúži na monitorovanie a likvidáciu lesných požiarov. Tento článok popisuje monitorovanie priestoru. Monitoring vesmíru je neoddeliteľnou súčasťou monitorovania geoinformácií. Tento článok popisuje špecializovaný monitoring informačného systému. Článok ukazuje podrobnosti o modelovaní pre monitorovanie. Integrovaný monitoring je základom pre sledovanie lichotivých požiarov.

Kľúčové slová: vesmírny výskum, monitoring, satelitný monitoring, geoinformačný monitoring, požiare

MDT 004.8 + 528.06

ŤAŽBA DÁT A GEODÁT

Vladimir Michajlovič Markelov, žiadateľ,

Email: [chránený e-mailom],

Moskva Štátna univerzita geodézia a kartografia,

http://www.miigaik.ru

Článok popisuje novú inteligentnú technológiu – geodata mining. Technológia je vývoj známa technológia data mining. Opisuje sa vývoj konceptu geodát. Článok ukazuje rozdiel medzi technológiami Data Mining a GeoData Mining. Článok odhaľuje pojmy geoinformačné znalosti, priestorové znalosti a geoznalosti. Článok popisuje problémy intelektualizácie analýzy geodát.

Kľúčové slová: vedy o Zemi, geoinformatika, inteligentné technológie, geo-

Vzdelávacie zdroje a technológie^2015’2(10)

všeobecné informácie
Operatívny monitoring požiarovosti sa vykonáva podľa údajov 2 satelitov: Aqua a Terra. Každý z nich je vybavený kamerou MODIS, ktorá umožňuje fotografovať Zem v rôznych častiach spektra: od viditeľného po infračervené. Satelity snímajú rovnaké územie 2-4 krát denne. Prijaté informácie sa automaticky spracujú.
Automatická interpretácia požiarov je založená na výraznom rozdiele teplôt zemského povrchu a zdroja požiaru.
Na analýzu sa používajú termálne kanály a informácie z iných satelitných kanálov pomáhajú oddeliť oblaky. Po automatickom spracovaní sa získa maska tých pixelov obrazu, ktorých teplota sa výrazne líši od okolitých „horúcich miest“ alebo „tepelných miest“. Doba spracovania je 15-40 minút od okamihu preletu satelitu. Pamätajte, že čas letu satelitu je uvedený v greenwichskom strednom čase (UTS)! Moskovský čas = UTS + 4 hodiny!
Táto metóda má množstvo obmedzení. Akékoľvek predmety, ktoré sa líšia teplotou, spadajú do „horúcich miest“ (napríklad svetlice na ropných poliach, tepelné elektrárne, vyhrievané strechy veľkých budov). Niektoré slabé požiare sa neberú do úvahy kvôli malému teplotnému rozdielu. Nie sú zohľadnené ani niektoré požiare, ktoré sa odohrali v intervaloch medzi letmi satelitov. Existujú falošné poplachy v dôsledku veľkej oblačnosti.
Napriek tomu tieto údaje môžu a mali by byť použité na monitorovanie požiaru, najmä vo veľkých oblastiach, kde nie je pozemné pozorovanie.
Existujú 3 algoritmy spracovania obrazu:
1. Fire Information for Resource Management System (FIRMS) University of Maryland (USA)
2. Služba ScanEx Fire Monitoring Service (SFMS) ScanEx RDC
3. „Požiarna“ časť informačného systému pre diaľkové monitorovanie ISDM-Rosleskhoz
Každý má svoje výhody a nevýhody. Systém FIRMS je citlivejší, dokáže rozpoznať veľmi slabé požiare, no dáva veľké množstvo falošných poplachov. SFMS je menej citlivý, preto prehliadne niektoré slabé požiare, ale poskytuje oveľa menej falošných poplachov.

Použitie
1. Ak chcete vedieť približný čas zberu údajov, musíte si pozrieť letový poriadok 2 satelitov.
Aqua http://www.ssec.wisc.edu/datacenter/aqua/
Terra http://www.ssec.wisc.edu/datacenter/terra/
Postupujte podľa odkazov na stránky, vyberte požadované územie a dátum.

Otvorí sa stránka so schémou satelitného preletu

Satelit vezme pás pozdĺž dráhy letu. Fragment takéhoto prúžku na obrázku je označený modrým obrysom. Šírka prieskumného pásu v každom smere od trajektórie (zelená šípka) je približne rovná polovici vzdialenosti medzi susednými trajektóriami (oranžová šípka)

Satelity prelietajú nad jedným územím 2-4 krát denne, takže mnohokrát budú aktualizované informácie o horúcich miestach. Informácie na stránkach budú aktualizované 15-40 minút po lete.

Teplotné body si môžete pozrieť buď na špeciálnych stránkach alebo v programe Google Earth
Stránky. Teraz sú 3 hlavné.
Najfunkčnejšia a najrýchlejšie sa načítavajúca stránka Kosmosnimki http://fires.kosmosnimki.ru/

Poskytuje predvolené údaje SFMS, umožňuje vám prezerať údaje FIRMS

Pomocou lupy alebo lišty priblíženia môžete zobrazenie priblížiť alebo oddialiť.

Začiarkavacie políčko Vesmírne snímky vám umožňuje zobraziť najnovšie satelitné snímky Aqua, Terra. Obrázky sú viditeľné len do 9. úrovne priblíženia.

Akýkoľvek nakreslený obrys, ako napríklad veľký požiar viditeľný na obrázku MODIS, je možné stiahnuť (odkaz „stiahnuť súbor shp“ pod údajmi o oblasti). Môžete tiež pridať svoje vlastné obrysy vo vektorovom formáte (archivovaný súbor shapefile).

Jednotlivé hotspoty sú viditeľné pri 8 úrovniach zväčšenia.

Údaje si môžete prezerať nielen za jeden deň, ale aj za akékoľvek časové obdobie, preto musíte kliknúť na trojuholník napravo od dátumu. Objaví sa červený rám, v ktorom budú viditeľné termobody. Jeho tvar a veľkosť je možné meniť pohybom kurzora okolo rohov alebo čiar. V dvoch poliach musíte nastaviť dátum začiatku a konca.

Web FIRMS je jednoduchý a prehľadný, aj keď v angličtine. Nevýhodou je, že načítanie trvá dlho.

Ak sa pozriete cez záložky, môžete nájsť niečo užitočné, napríklad zahrnutie vrstvy s hranicami chránených oblastí, možnosť prepínania z mapy na substrát z obrázkov, informácie o čase poslednej aktualizácie.
Miesto časti "Požiar" informačného systému pre diaľkové monitorovanie ISDM-Rosleskhoz firemnímaps.nffc.aviales.ru/clouds/html/cl ouds_proj.html. Je to také jednoduché.

Ak nechcete liezť po lokalitách, môžete si pozrieť termobody v programe „Google Earth“.

Monitorovanie lesných požiarov- monitorovací a riadiaci systém pre nebezpečenstvo ohňa v lese podľa poveternostných podmienok, stav lesné horľaviny amateriálov , zdroje požiaru a lesné požiare za účelom včasného vypracovania a realizácie opatrení na predchádzanie lesným požiarom a (alebo) znižovanie škôd z nich. Monitoring lesných požiarov organizačne vykonáva na 4 úrovniach: federálnej, regionálnej, mestskej a miestnej. Na federálnej úrovni organizáciu práce na monitorovaní lesných požiarov vykonáva federálna agentúra obhospodarovanie lesov v Rusku; na regionálnej úrovni - orgány lesného hospodárstva zakladajúcich subjektov Ruskej federácie; na obecnej a miestnej úrovni – lesné hospodárstvo a iné organizácie, podniky a inštitúcie zaoberajúce sa lesným hospodárstvom, ako aj pododdiely Avialesookhrana zapojené do zisťovania a hasenie lesných požiarov .

S prihliadnutím na prostriedky používané na monitorovanie lesných požiarov možno rozlíšiť pozemné, letecké a vesmírne úrovne. Na pozemnú detekciu požiaru sa používajú tieto technické prostriedky:

priemyselné televízne inštalácie a komplexy televíznych laserových diaľkomerov;
diaľkovo riadené lietadlá;
zameriavače-diaľkomery blesku;
meteorologické radarové stanice;
geodetické prístroje na pozorovanie v dymovom bode;
stanovištia na pozorovanie požiarov, ktorých počet a umiestnenie by malo zabezpečiť určenie miesta výskytu fajčiť s presnosťou najmenej 0,5 km.

Na hliadkovanie v lesnej oblasti zo vzduchu sa používajú malé lietadlá, ktoré majú v tejto oblasti použitia nepopierateľné výhody: nízke náklady na letovú hodinu, nenáročné letiská a údržbu a malé poškodenie životného prostredia. Monitoring lesných požiarov pokrýva územie celého lesného fondu Ruskej federácie, kde sa rozlišujú aktívne chránené a nechránené lesy, ako aj územia a vodné plochy kontaminované rádionuklidmi. Objektmi monitorovania sú: predpožiarna situácia; predpovedanie lesných požiarov a núdzových lesných požiarov; lesný požiar, ktorý je zdrojom poškodzujúce faktory a pravdepodobný zdroj núdze; situácia po požiari.

Sledovanie a kontrola predpožiarnej situácie v lesnom fonde sa vykonáva počas celého požiarneho obdobia a zahŕňa: pozorovanie, zber a spracovanie údajov o stupni požiarneho nebezpečenstva v lese podľa poveternostných podmienok; hodnotenie stupňa požiarneho nebezpečenstva v lese podľa poveternostných podmienok podľa všeobecnej alebo regionálnej stupnice požiarneho nebezpečenstva. Na území lesného fondu sa sledujú tieto parametre: teplota vzduchu; teplota rosného bodu; množstvo zrážok; rýchlosť a smer vetra. Okrem toho sa používajú informácie o prítomnosti búrkovej aktivity. Kritériom pre vznik vysokého nebezpečenstva požiaru sú zodpovedajúce hodnoty komplexu indikátor nebezpečenstva požiaru v lese podľa poveternostných podmienok.

Monitoring lesných požiarov je založený na využívaní rôznych prostriedkov zobrazovania zemského povrchu - snímky z vesmíru a z lietadiel, mapy, schémy. Zároveň by mal byť hlavný kartografický materiál na monitorovanie regionálnej, komunálnej a miestnej úrovne zostavený na presnom topografickom základe, mal by mať súradnicovú sieť a odrážať stupeň nebezpečenstva lesných požiarov.

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |