GEOINFORM TIKA
Desarrollo de control de información.
Stanislava Igorevna Vasyutinskaya, Cand. ecológico Ciencias, Asoc. el Departamento de Economía y Emprendimiento, Universidad Estatal de Geodesia y Cartografía de Moscú
El artículo analiza el desarrollo del control de la información. El artículo muestra la diferencia entre el control de la información y la gestión de la información. Este artículo describe un enfoque de la información para el control de la información. El artículo muestra el control informativo cíclico. El artículo sostiene que el control cíclico es de su propiedad es obligatorio. El artículo muestra la versatilidad del control de la información. El artículo revela el contenido de las tareas de control de la información
palabras clave : control, información, control de información, modelos de información, gestión de tecnología de la información
MONITOREO GEOINFORMACIONAL DE INCENDIOS
Alexander Anatolievich Lobanov, Ph.D. tecnología Ciencias, Asociado,
Correo electrónico: [correo electrónico protegido],
Universidad Técnica Estatal de Moscú de Ingeniería de Radio, Electrónica y Automatización, https://www.mirea.ru
El artículo describe los métodos de monitoreo de geoinformación. El monitoreo de geoinformación se utiliza para observar y extinguir incendios forestales. El artículo describe el monitoreo del espacio. El monitoreo del espacio es parte integral monitoreo de geoinformación. El artículo describe un sistema de información de monitoreo especializado. El artículo muestra las características del modelado durante el monitoreo. El monitoreo integrado es la base para el monitoreo de incendios forestales.
Palabras clave: investigación espacial, monitoreo, monitoreo espacial, monitoreo de geoinformación, incendios.
Introducción
Las tecnologías de geoinformación (GIT) son tecnologías de la información multifuncionales diseñadas para recopilar, procesar, modelar y analizar
datos espaciales, su visualización y aplicación en la elaboración y toma de decisiones. El objetivo principal de los SIG es formar conocimiento sobre la Tierra, los territorios individuales, el terreno, así como traer los datos espaciales necesarios y suficientes a los usuarios de manera oportuna para lograr la mayor eficiencia de su trabajo. Las tecnologías de geoinformación (GIT) son tecnologías de la información para procesar información organizada espacialmente. La característica principal de GIT, que determina sus ventajas en comparación con otras TI, es el uso de geodatos que brindan información integrada sobre la superficie terrestre. Al mismo tiempo, los geodatos deben proporcionar: vinculación, sistematización, selección e integración precisas de toda la información entrante y almacenada (espacio de direcciones único); visibilidad de la información para la toma de decisiones; modelado dinámico de procesos y fenómenos; análisis operativo de la situación espacial. En un sentido amplio, GIT es una herramienta analítica para trabajar con una variedad de información. El desarrollo de las tecnologías de la geoinformación son tecnologías
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monitoreo de geoinformación utilizando el aspecto de integración de geodatos y el aspecto de integración de GIT. El aspecto de integración de GIT asegura la integración de las tecnologías espaciales con ellos. Aunque las tecnologías espaciales tienen un alcance más amplio, están especializadas en métodos. Esto provoca la integración de tecnologías espaciales en GIT precisamente en términos de métodos de procesamiento. En general, podemos hablar de monitoreo espacial, que resuelve una amplia gama de problemas en el estudio de la superficie terrestre.
Incendios forestales y esteparios. Los incendios forestales causan grandes daños. Con el crecimiento de la población, se vuelven cada vez más peligrosos, y la lucha contra ellos se vuelve problema de estado no solo en Rusia, sino también en otros estados. Las medidas ineficaces de extinción de incendios contribuyen a la propagación de incendios en un área enorme y los hacen extremadamente peligrosos para la vida humana.
Según datos oficiales de la Agencia Forestal Federal, en Rusia se producen anualmente de 10 a 40 mil incendios naturales, que cubren áreas de 0,5 a 2,5 millones de hectáreas. Además, estas estadísticas oficiales no se aplican a las áreas protegidas. Teniendo esto en cuenta, el área total cubierta por el fuego en toda la Federación Rusa, según las estimaciones de los principales científicos en este campo (académico AS Isaev, miembro correspondiente de la Academia Rusa de Ciencias GN Korovin), es de 2 a 6,0 millones hectáreas anualmente. El Ministerio de Emergencias de Rusia también proporciona datos estadísticos sobre incendios forestales. Los datos del Ministerio de Situaciones de Emergencia y el departamento forestal difieren significativamente. Por ejemplo, según Rosle-skhoz en 2009, el área total cubierta por incendios ascendió a 2,4 millones de hectáreas con el número de incendios forestales 22,54 mil. ascendió a 1,14 millones de hectáreas (es decir, más de 2 veces menos que según el Federal Forestry Agencia), con el número de incendios 21,9 mil.
La detección y el seguimiento rápidos de los incendios en los vastos bosques de Rusia, de difícil acceso, es una tarea urgente. El uso tradicional de la aviación para patrullar áreas peligrosas de incendios requiere importantes recursos financieros, lo que explica el papel cada vez mayor de los sistemas satelitales para la detección remota de la superficie terrestre. El uso de satélites terrestres artificiales es óptimo para resolver este problema. Hoy en día, las tecnologías de vigilancia espacial y las tecnologías de monitoreo espacial creadas a partir de ellas se utilizan ampliamente en el mundo.
Los incendios esteparios también suponen un gran peligro. Cada año, los incendios de estepa cubren grandes áreas de la República de Kazajstán. En los últimos años, los incendios comienzan ya en abril y terminan a mediados de octubre. La detección oportuna de incendios es de gran importancia para reducir el daño económico. En las condiciones modernas, la solución más efectiva y rápida a este problema se logra mediante el uso de sistemas de monitoreo de incendios basados en el espacio.
En la Federación Rusa, las imágenes satelitales han ocupado un lugar destacado en el sistema de herramientas utilizadas en el monitoreo ambiental. La lista de tareas temáticas resueltas según los datos de teledetección de la Tierra es larga y la reparación de incendios naturales, en particular de estepas, es una de las más importantes.
Métodos matemáticos utilizados en el control de incendios. El uso generalizado de imágenes satelitales a menudo da una impresión engañosa de la facilidad de obtener información confiable al usarlas. Toda la información visual debe ser analizada y procesada. Esto requiere el uso de varios modelos matemáticos.
Para los modelos matemáticos más simples que trabajan en algoritmos de umbral, gran importancia Dispone de disparo multicanal en gamas térmicas. Uno de los resultados es la creación de un algoritmo de varias etapas para la detección de focos
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incendios, lo que permite registrar de manera confiable incendios en un área de 0.2-0.3 hectáreas, es decir, en la etapa inicial de desarrollo. Se probó la posibilidad de determinar las áreas quemadas durante la acción de grandes incendios forestales, lo que permitió realizar un inventario del estado post-incendio de los bosques. Estas técnicas, desarrolladas por primera vez en Rusia, se utilizan para resolver problemas prácticos.
Los datos satelitales de radiómetros multicanal utilizan algoritmos de detección de incendios de umbral. Las características informativas de este enfoque son la temperatura de radiación en el tercer canal y la diferencia de temperatura entre el tercer y el cuarto canal.
Por lo general, se utilizan otras combinaciones de características medidas para controlar la nubosidad y simplemente dar cuenta de las variaciones en la influencia distorsionadora de la atmósfera. Es obvio que la precisión de la operación de tales algoritmos de umbral depende de las variaciones en las condiciones óptico-geométricas de las observaciones.
Al realizar un análisis complejo, se utilizan modelos matemáticos más complejos. En el marco de dicho modelo, es posible determinar los campos de densidad de radiación sobre el incendio forestal en diferentes momentos, lo que, en principio, permite crear nueva metodología detección y diagnóstico de incendios forestales según datos de vigilancia aeroespacial. Estos modelos deben crear escenarios posibles para la aparición y desarrollo de condiciones extremas y fundamentar los métodos y medidas más eficaces para combatir los incendios esteparios, lo que conducirá a una reducción en la escala de sus consecuencias. La peculiaridad del uso de tales modelos está asociada con la información y el modelado espacial.
El principal resultado de la modelización matemática de los incendios forestales es la determinación de las condiciones límite para la propagación de los incendios forestales, bajo las cuales se detiene el proceso de combustión. Los modelos matemáticos de incendios forestales desarrollados hasta la fecha permiten describir correctamente los mecanismos de su propagación y clasificar los principales modos de ignición, simular el desarrollo de incendios en función de la situación actual del fondo forestal y los tipos de incendios activos, en para coordinar el trabajo de los servicios de incendios forestales y asignar una lista óptima de medidas para extinguir y eliminar las consecuencias de los incendios.
En relación con la interacción de muchos factores en las últimas décadas, varios autores han propuesto los conceptos de una descripción global del medio ambiente y han creado modelos de diversa complejidad para parametrizar la dinámica de las características de la biosfera y el medio ambiente. El uso de una gran base de información sobre estas características permite considerar y evaluar las consecuencias de la posible implementación de varios escenarios para el desarrollo de situaciones. Los enfoques para la síntesis de modelos globales conducen a la necesidad de un monitoreo global. El monitoreo global se basa en la integración del monitoreo del espacio y la geoinformación.
La solución de estos problemas permite, en una primera aproximación, hablar de la teoría matemática de los incendios forestales y utilizarla para crear tanto métodos como medios para combatir incendios forestales y predecir las consecuencias ambientales de los incendios forestales. Sin embargo, esta teoría requiere mayor desarrollo y profundización.
Sistema de información especializado para el seguimiento de incendios. El Sistema de Información Especializado de Monitoreo de Incendios (SISMP) prevé la recolección, almacenamiento, procesamiento y difusión de geodatos sobre la quema de bosques, las condiciones de ocurrencia y desarrollo de incendios forestales, el nivel de su impacto en el medio ambiente, obtenidos sobre la base de los medios y métodos terrestres, aéreos y espaciales para observar los incendios forestales y las condiciones meteorológicas.
La escala de la implementación técnica de este sistema puede ser desde un SIG separado hasta una sala situacional. El soporte de información del sistema se lleva a cabo en el portal. La información presentada en forma de conjunto de tablas, mapas temáticos electrónicos y los resultados del procesamiento de imágenes satelitales se actualizan puntualmente.
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Se almacena en un servidor WWW y está disponible para los usuarios a través de Internet en tiempo real.
Las tareas del SISMP incluyen la siguiente lista: recopilación de información operativa; evaluacion y pronostico peligro de incendio en los bosques; monitorear el proceso de ocurrencia y desarrollo de incendios forestales; seguimiento del proceso de detección y extinción de incendios forestales.
El principal contenido del sistema de información especializado en monitoreo de incendios (SISMP) es la información espacial operativa sobre los incendios registrados. Junto con capas estándar que representan elementos de la base topográfica, este sistema contiene archivos especializados de información de los servicios de protección forestal. El sistema de seguimiento satelital de incendios forestales opera en modo automático, lo que permite recibir y procesar información las 24 horas del día, durante el período de riesgo de incendio, para detectar incendios forestales en el territorio.
Basado en SISMP - sistemas tecnológicos es posible predecir el comportamiento de los incendios y sus consecuencias, lo que a su vez permite planificar actividades dentro de ciertos territorios y el período de la temporada de incendios para evitar la ignición de áreas forestales y eliminar las consecuencias de los incendios. Hay una serie de problemas importantes que solo pueden resolverse con la disponibilidad de datos satelitales de alta resolución espacial. El complejo recibe información del sistema satelital estadounidense. Los principales problemas del uso de este sistema son: aumentar la precisión de detección de un incendio; reducción de falsas alertas; detección varios tipos incendios, así como el desarrollo de un modelo matemático general de incendios forestales, que mejorará la metodología de predicción del peligro de incendios forestales.
Las principales restricciones en la mejora de la resolución de la imagen las impone el equipo de grabación de imágenes a bordo. Esto incluye, en primer lugar, la resolución óptica, que está determinada por la relación entre la longitud de onda operativa y el tamaño de la apertura de grabación del objetivo, así como el grado de promediación de la imagen y el paso de desacreditación antes de que se transmitan a la Tierra por satélite. La ampliación implica dos tareas relacionadas: mejorar la calidad visual y mejorar matemáticamente la calidad de la imagen. La solución del primer problema es el método de fragmentación y zonificación de imágenes. La segunda solución es el método de desconvolución con regularización.
Experiencia en el uso del sistema FIRMS. En el mundo existen sistemas de monitoreo remoto de incendios que se utilizan en círculos estrechos de organizaciones. En los últimos años, han aparecido proyectos que brindan información diaria sobre ellos para todos, disponible públicamente y de forma gratuita. El sistema más famoso hasta la fecha es The Fire Information for Resource Management System (FIRMS), desarrollado por la Aeronáutica y la Agencia Espacial (NASA). En agosto de 2010, sobre esta base, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) lanzó su propio recurso, el Sistema global de gestión de información sobre incendios (GFIMS), reconociendo a FIRMS como su herramienta básica en el monitoreo de incendios. La necesidad de un uso generalizado de tales proyectos está creciendo, especialmente en el contexto de un trabajo insuficientemente establecido sobre el monitoreo de incendios por parte de los empleados de los servicios responsables de su detección y extinción, incluso en Rusia.
El sistema permite obtener información en tiempo real sobre la ubicación de incendios (hotspots), como centros de píxeles de 1x1 km, en base al registro automático de alta reflexión en los canales térmicos del espectro de radiación solar de imágenes de la cámara MODIS (Moderate Resolution Imaging Espectrorradiómetro) instalado en los satélites Terra y Aqua. El producto estándar MODIS Land MOD14/MYD14 (Fire and Thermal Anomalies) se utiliza para el monitoreo.
Los datos operativos se presentan en la interfaz web (Web Fire Mapper). Disponible para descargar en varios formatos (Active Fire Data), se puede enviar a través de
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Email(Alertas de correo electrónico). El sistema brinda acceso a las fusiones de imágenes originales (MODIS Subsetsl del programa MODIS Rapid Response System, donde el archivo se presenta en una síntesis de canal fácil de ver. Recientemente, ha sido posible obtener información sobre la evaluación mensual de áreas quemadas (área quemada).
Las ventajas de utilizar el sistema de información FIRM incluyen la visibilidad (los datos se proporcionan a todo el mundo, en Rusia se descargan en un archivo), la regularidad de la obtención de datos (varias veces al día), la precisión de la unión en el suelo, la la independencia de la información proporcionada, la facilidad de uso de los usuarios de Internet, el acceso a pegar imágenes de origen sobre muchos territorios en un canal de síntesis conveniente. Las limitaciones están relacionadas con la baja resolución de las imágenes originales, los algoritmos de procesamiento automático y la demora en brindar la información recibida, lo que no permite monitorear los incendios en tiempo real. El sistema no permite distinguir un incendio de otras fuentes de radiación térmica (en empresas, áreas de producción de petróleo, etc.).
Las imágenes MODIS operativas utilizadas para el monitoreo no permiten detectar incendios débiles, de baja temperatura, de corta duración y en áreas pequeñas. Los resultados del monitoreo dependen de las condiciones climáticas (nubosidad, lluvia). No hay datos "por ahora": los datos se presentan con un retraso de 5-10-18 horas, mientras que los datos se muestran en una capa para diferentes momentos durante el último día. Puede descargar solo archivos relativamente nuevos; el acceso a los archivos no está implementado. La capa vectorial de incendios no refleja los contornos reales de las áreas quemadas, sino que solo muestra los centros de cuadrados con un lado de 1 km. En este caso, el fuego no podrá ocupar toda la superficie del píxel (ser inferior a 1 km2). Por lo tanto, el sistema proporciona información de bastante alta calidad sobre incendios de copa y fuertes incendios de suelo. Sin embargo, no siempre es conveniente para monitorear algunos incendios de turba y pasto.
La forma más rápida de rastrear incendios es en el mapa en línea (pestaña Web Mapping Services Web Fire Mapper). Muestra los incendios en puntos durante las últimas 24, 48, 72 horas, 7 días o al azar de las cámaras Terra y Aqua cuando se selecciona Modis Rapid Response como fuente de datos. Las imágenes de fondo pueden ser un mapa de relieve/río o un pegado de imágenes MODIS sin nubes con una resolución espacial de 500 m (un territorio de 500x500 m cabe en 1 píxel) para 2004. Además, puede mostrar las fronteras del país, asentamientos y áreas naturales especialmente protegidas (pestaña de capas).
Las debilidades de la versión web incluyen la imposibilidad de descargar datos, la incomodidad de la navegación, el renderizado lento, la falta de una barra de escala y las imágenes de alta resolución en el sustrato. En el verano de 2010, Web Fire Mapper introdujo una función para visualizar máscaras mensuales de áreas quemadas desde abril de 2000.
Detección rápida de incendios a nivel nacional. Es conveniente identificar las ubicaciones de los incendios utilizando sistemas especializados y bases de datos del programa, así como geoservidores (GoogleEarth). En este caso, la aplicación Google Earth debe estar instalada en la computadora. En el menú principal de FIRMS, busque la pestaña Datos de incendios activos y seleccione un formato de datos conveniente, como shp o kml. Los datos están disponibles para descargar en el primer caso durante los últimos 7 días, 48 y 24 horas, en el segundo, solo durante las últimas 48 y 24 horas. Si se requieren datos de un período anterior (de los últimos 2 meses), se pueden descargar como archivo de texto desde el servidor ftp enviando el cuestionario al equipo de desarrollo. El sitio se actualiza 3-4 veces al día. Los datos de incendios se desglosan por región. Para Rusia, seleccione Rusia y Asia, ya sea en el mapa o en la tabla a continuación. La capa contiene información sobre la cámara, coordenadas, fecha y hora de registro, umbral de confianza de detección (%).
Al visualizar la ubicación de los incendios en Google Earth, puede personalizar la apariencia de los iconos. Para hacer esto, haga clic derecho en el nombre de la capa (Rusia y Asia 24h MODIS Hotspots), en la parte inferior del menú emergente encontramos "Propiedades",
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haga clic en el icono de fuego a la derecha del nombre y seleccione el que necesita, establezca el tamaño. En el mismo lugar, si lo desea, puede cambiar el nombre de la capa.
Valoración del territorio cubierto por incendios. Una nueva característica del sistema FIRMS es un mapa de áreas quemadas (basado en el producto MODIS - MCD45A1). Es una cobertura de red mensual. Todos los píxeles (áreas quemadas) se colorean según la leyenda según la hora del incendio (escala con los días del mes). Puede ir a él desde una pestaña separada en el menú Área quemada o directamente en el mapa en línea. En el primer caso, es posible leer sobre la metodología, abrir los datos en un mapa en línea y descargar los datos.
Acceso a instantáneas MODIS. El sistema FIRMS permite al usuario, sin las dificultades asociadas con el procesamiento preliminar de imágenes, estudiar las imágenes, las fuentes principales de datos de incendios del sitio web del Sistema de respuesta rápida MODIS. Para hacer esto, vaya al elemento de menú Subconjuntos de Modis. En el mapa, seleccione el "cuadrado" deseado. Desafortunadamente, no toda Rusia cae dentro de los territorios seleccionados para el proyecto (por supuesto, existen imágenes MODIS, pero se requiere un procesamiento previo para trabajar con ellas).
Monitoreo de incendios. De acuerdo con las recomendaciones de la FAO, el monitoreo de incendios y la evaluación de impacto juegan un papel papel importante. El monitoreo no es una tecnología, sino que incluye una combinación de diferentes monitoreos. El monitoreo del impacto de los incendios y los resultados de la supresión de incendios es necesario para la solución óptima entre la supresión de incendios y la protección del recurso natural. La evaluación de la recuperación de costos para la extinción de incendios es necesaria cuando se evalúa la eficacia de varios tipos de extinción de incendios.
El monitoreo de un programa de prevención de incendios ayuda a reducir la frecuencia de ciertos tipos de incendios y el costo de extinguirlos. El monitoreo integrado debe incluir un plan integral de monitoreo y evaluación para todos los aspectos del programa de manejo de incendios.
Al monitorear las consecuencias de los incendios, se deben almacenar y analizar los informes sobre los resultados del análisis de las causas de los accidentes y el análisis de las lecciones aprendidas, así como el seguimiento de su implementación. La información y los datos obtenidos del programa de monitoreo de prevención de incendios deben usarse para mejorar la efectividad del monitoreo.
Se debe implementar un programa para monitorear el impacto ambiental de los incendios y el uso de técnicas de extinción de incendios. Este programa debe incluir la colaboración con universidades, organizaciones científicas y comunidades locales. La tecnología más desarrollada y ampliamente utilizada en el mundo es la tecnología de detección espacial y monitoreo de incendios forestales. Para un estudio de 24 horas de toda la superficie de la Tierra, los datos de los satélites meteorológicos NOAA (resolución 1 km), los satélites meteorológicos geoestacionarios y los datos de los radiómetros MODIS de los satélites estadounidenses TERRA, AQUA (resolución 0,25-1 km), distribuidos de forma gratuita, se utilizan.
En EE. UU. y Europa, se ha creado un sistema de seguimiento espacial utilizando una gran constelación espacial de satélites (satélites meteorológicos geoestacionarios, NOAA, TRMM, AQUA, TERRA, DMSP) y algoritmos avanzados. Las imágenes procesadas del territorio de la Tierra con incendios identificados están disponibles gratuitamente en varios recursos de Internet.
En el subsistema de control se realiza la recepción oficial y registrada de fuentes externas de la información necesaria para el funcionamiento del sistema de seguimiento (unidad receptora de información), así como se atienden las solicitudes de los consumidores de información (unidad emisora de información). Las fuentes externas de información son los centros territoriales (divisiones) de monitoreo, control de laboratorio y pronóstico. emergencias súbditos de la Federación Rusa; servicio unificado y servicios de despacho del Ministerio de Situaciones de Emergencia de Rusia; departamentos de cobranza
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datos sobre incendios y factores ambientales de riesgo.
Conclusión. Actualmente, a pesar de la gran cantidad de trabajo, en Rusia no existe una única base de datos global relacionada con el impacto y el daño de los incendios, como la infraestructura nacional de datos espaciales que se está creando. En las regiones agrícolas esteparias, hasta hace poco no se registraban en absoluto quemas agrícolas y otros incendios de vegetación, si no había amenaza asentamientos y objetos técnicos. En algunos distritos municipales a nivel local se llevan reportes de quemas agrícolas, sin embargo, como lo demuestran las inspecciones, el reporte está significativamente distorsionado, muchas de las quemas realizadas no son registradas. La combinación del procesamiento de imágenes zonales y su reconstrucción permitirá abordar la solución de los problemas de predicción del desarrollo de incendios y la elección de métodos de extinción. Es obvio que en este caso es recomendable utilizar modernas tecnologías de geoinformación y shells para documentar los resultados del monitoreo de incendios forestales y tomar decisiones oportunas para combatir los incendios forestales.
Al sistema de monitoreo seguridad contra incendios conviene incluir el sistema de seguridad ecológica. Es recomendable incluir en el sistema de seguimiento del estado de incendios y seguridad ambiental los siguientes subsistemas: gestión, tratamiento y almacenamiento de la información; análisis y evaluación de la información; pronóstico El sistema de seguimiento propuesto da solución a todos los problemas anteriores. Consideremos estos subsistemas con más detalle. El sistema de solo observar incendios desde el espacio no da solución a los problemas que enfrenta el sistema de monitoreo. Es necesario crear un sistema global para monitorear y predecir la ocurrencia de incendios utilizando tecnologías y métodos de datos terrestres y geoinformación.
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Monitoreo de incendios con geoinformación
Alexandr AnatoTevich Lobanov, Ph.D., Profesor Asociado, Universidad Técnica Estatal de Moscú de Ingeniería de Radio, Electrónica y Automatización MIREA
Este artículo describe métodos de monitoreo de geoinformación. El monitoreo de geoinformación se utiliza para monitorear y suprimir incendios forestales. Este artículo describe el monitoreo del espacio. El monitoreo espacial es una parte integral del monitoreo de geoinformación. Este artículo describe un sistema de información especializado en monitoreo. El artículo muestra los detalles del modelado para el seguimiento. El monitoreo integrado es la base para monitorear incendios halagadores.
Palabras clave: investigación espacial, monitoreo, monitoreo satelital, monitoreo de geoinformación, incendios
CDU 004.8+528.06
MINERÍA DE DATOS Y GEODATA
Vladimir Mikhailovich Markelov, solicitante,
Correo electrónico: [correo electrónico protegido],
Moscú Universidad Estatal geodesia y cartografía,
http://www.miigaik.ru
El artículo describe una nueva tecnología inteligente: la minería de geodatos. La tecnología es un desarrollo de la conocida tecnología Data Mining. Se describe la evolución del concepto de geodatos. El artículo muestra la diferencia entre las tecnologías de minería de datos y minería de datos geográficos. El artículo revela los conceptos de conocimiento de geoinformación, conocimiento espacial y geoconocimiento. El artículo describe los problemas de intelectualización del análisis de geodatos.
Palabras clave: Ciencias de la tierra, geoinformática, tecnologías inteligentes, geo-
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En Siberia y algunas otras regiones de Rusia, persiste la difícil situación con los incendios forestales. Puede obtener información actualizada sobre la situación utilizando servicios especiales en línea.
"Mapa de fuego"
El sitio, que no requiere registro, proporciona información de satélites sobre los lugares del incendio, sus contornos reales, la cantidad de fuentes de ignición y la fuerza.
Contornos de incendios en el mapa.
Hay muchas configuraciones adicionales en el Mapa de incendios, desde cambiar la zona horaria hasta filtrar por asentamientos que están en riesgo.
Ajustes adicionales
El mapa también muestra el clima y la dirección del viento, con lo que se puede predecir hacia dónde irá el fuego en un futuro próximo.
Clima y dirección del viento
La desventaja del servicio solo se puede llamar el tiempo de actualización: los nuevos datos aparecen dos veces al día y el fuego durante este tiempo puede viajar una distancia muy significativa.
"Proteger el bosque"
La aplicación móvil oficial de FBU Avialesookhrana, que, entre otras cosas, tiene un mapa de incendios. Fue compilado usando datos satelitales, información del departamento y también gracias a la actividad de los usuarios registrados en la aplicación.
Aplicación para salvar el bosque
No hay contornos exactos del fuego aquí, pero hay coordenadas para cada fuego e información sobre la dirección en la que se encuentra.
Aplicación Save the Forest: información sobre incendios
Aplicación Save the Forest: sección de noticias
Al instalar la aplicación, deberá realizar un sencillo procedimiento de registro.
Descargar Salvar el bosque
- Tienda de aplicaciones
- Google Play
Otra forma de informarse sobre los desastres naturales es el sitio web del Ministerio de Situaciones de Emergencia regional. Los datos sobre incendios forestales aparecen aquí todos los días. Simplemente escriba en el buscador "Sitio web del Ministerio de Situaciones de Emergencia" y el nombre de su región y busque lo que necesita en la sección de información operativa.
Los incendios pueden causar enormes daños a la naturaleza y, para evitar sus consecuencias, los incendios forestales son monitoreados. Los métodos son diferentes: hay inspecciones visuales probadas por el tiempo, también practican la observación usando satélites y tecnología moderna. Utilizar de manera efectiva los sistemas de monitoreo de incendios forestales en el complejo. En la Federación Rusa existen servicios e instituciones especializadas para la recolección, análisis y estructuración de datos.
inspección visual
En algunos bosques puedes encontrar torres especiales. Estos edificios actúan como puestos de observación. Su construcción suele ser realizada por empresas forestales. Las torres están equipadas con medios de comunicación, hay un círculo de azimut en el puesto de observación. Es necesario determinar la dirección del fuego.
El bosque se divide en territorios según el radio de visión desde dicha torre: 5-7 km. Las torres están construidas de madera, pero recientemente muchos elementos de su construcción han sido reemplazados por elementos metálicos. La vida útil de los edificios con puestos de observación de madera es inferior a 10 años.
La inspección de las áreas forestales es realizada por una persona especial. Cuando se detecta un incendio, determina su dirección, posible peligro y transmite información a la sala de control por radio o teléfono.
El problema con este método de monitoreo es la pequeña cantidad de torres de observación y trabajadores. Anteriormente, había un orden de magnitud más de silvicultores, ahora su número ha disminuido varias veces.
Las cámaras de video están instaladas en algunas torres de observación. Esto no soluciona el problema principal, porque la filmación debe ser observada por una persona en un punto equipado. Si el sistema de videovigilancia está automatizado, la tarea se simplifica, pero en la mayoría de los casos las cámaras requieren un control manual.
Además, el disparo se realiza en una dirección, por lo que debe instalar varias cámaras. Las torres de telefonía también se utilizan para la vigilancia. En ellos se instalan cámaras termográficas y cámaras de video.
Investigación satelital
Una de las formas más baratas es monitoreo satelital. Los satélites usan escáneres para tomar fotografías en el espectro infrarrojo. Esto le permite conocer la diferencia de temperatura y determinar hacia dónde se dirigen los incendios forestales.
Los datos y las imágenes se procesan en una nave espacial, donde se corrigen las distorsiones y se referencian a puntos geográficos. La última etapa de procesamiento, que incluye el análisis digital, la interpretación visual y la interpretación de imágenes, se realiza de forma automática o interactiva.
La información sobre incendios forestales se puede ver en sitios especiales, por ejemplo. Se han creado sistemas federales para el monitoreo de incendios forestales. Construyen el panorama general utilizando datos de inspección visual, imágenes satelitales y otros métodos de monitoreo.
Este método remoto está incluido en la lista de funciones de monitoreo ambiental. Con la ayuda de los satélites también se obtienen características meteorológicas, datos sobre la situación tecnogénica, crecidas de los ríos, dinámica de la capa de nieve y emisiones térmicas. Cada área de aplicación corresponde a un canal específico, se indica con un color.
El mapa de incendios en Rusia está disponible para todos los usuarios interesados.
La información se actualiza en promedio 4 veces al día. Esto complica la identificación de incendios y reduce la eficiencia de la asistencia. Brigada de bomberos. La frecuencia de las actualizaciones depende del tiempo de vuelo de los satélites en órbita. Los datos básicos son proporcionados por una serie de satélites estadounidenses de la NOAA.
Los satélites privados también funcionan, sus imágenes son precisas y detalladas, pero son más caros que los públicos. Por lo tanto, junto con las imágenes de satélite, se utilizan datos de inspección visual. En el mapa de incendios indicar los puntos de incendios y posibles razones su ocurrencia. Hay un sistema de seguimiento por satélite de la India.
Muchos factores afectan la precisión de las imágenes satelitales. Por ejemplo, la alta nubosidad interfiere tanto en la detección de incendios forestales como en la determinación de su tamaño. Los incendios en los mapas pueden no coincidir con los reales, pero sus coordenadas aproximadas están delimitadas por los límites.
Es decir, el mapa muestra el área donde hay un hogar. Varios incendios en el mapa generalmente se combinan en un solo grupo. En este caso, la precisión tampoco es fiable. Con base en estos datos, se determina el área del incendio y la velocidad de su propagación en los bosques. Es posible recibir alertas sobre la detección de incendios forestales si se suscribe al servicio correspondiente.
Metodos alternativos
Los levantamientos aéreos de territorios también se denominan como métodos auxiliares para el seguimiento de incendios forestales. La observación se realiza desde helicópteros, aviones. En los últimos años, los vehículos aéreos no tripulados que realizan grabaciones de video han encontrado aplicación en esta dirección.
Todos estos métodos son caros. Debido a esto, es imposible organizar un monitoreo continuo en la zona forestal. Sin embargo, con la posibilidad y la financiación suficiente, las aeronaves proporcionan información precisa en tiempo real. Además, la aviación es capaz de extinguir incendios cuando se detectan.
En Rusia, para extinguir y monitorear los incendios forestales con la ayuda de helicópteros y aviones de bomberos, un agencia Federal"Protección de la aviación". La tripulación de la aeronave incluye un piloto, un paracaidista-bombero y un paracaidista-bombero que han recibido un entrenamiento especial.
Estadísticas
Además de llenar el mapa interactivo de incendios forestales, se llevan sus estadísticas. No es solo informativo. Con base en los datos obtenidos, se analizan las causas de los incendios, la velocidad de su propagación.
Esto es necesario para realizar previsiones y organizar una extinción eficaz. El daño económico está determinado por el riesgo de incendio. Los datos estadísticos y el mapeo permiten distinguir los incendios de las fuentes de calor creadas por el hombre, que pueden ser instalaciones de producción.
Los primeros registros de incendios forestales en las crónicas datan de 1724. Incluso entonces hubo llamadas para salvar la tierra del fuego. En los días de la Rusia zarista, los datos ya estaban optimizados. Hoy en día, la información sobre incendios forestales está tabulada. Las estadísticas se llevan por departamentos y servicios.
Según Rosstat, los últimos incendios masivos se registraron en período de verano 2010. Sin embargo, su número no es un récord, el daño ambiental y económico fue causado debido a grandes áreas envueltas en fuego y humo.
En 2010, hubo más de 39.000 incendios forestales en total. Entonces cerca de 150.000.000 m 3 de bosques se quemaron en la vid. Se observaron incendios forestales de escala similar en 1998. En cuanto al número de incendios, 2002 es el líder - 434.000 incendios, pero las consecuencias no son tan deplorables.
La información espacial recibida diariamente se usa ampliamente para el monitoreo operativo de incendios naturales. Al mismo tiempo, las modernas tecnologías GIS se utilizan para combinar información heterogénea con datos espaciales.
Las posibilidades de seguimiento espacial de los incendios forestales vienen determinadas por la velocidad de disparo, la resolución espacial y la disponibilidad de las imágenes. Los satélites meteorológicos TERRA y AQUA con una cámara MODIS se utilizan principalmente para monitorear incendios, que tienen una alta frecuencia de reconocimiento del territorio (debido a una amplia banda de adquisición de 2,5 - 3 mil km, dos satélites meteorológicos proporcionan 3-4 imágenes por día para cualquier región de Rusia) y transferencia de información de alta eficiencia. Las imágenes de resolución media de Landsat y SPOT se utilizan para aclarar la información de los satélites meteorológicos, obtener los contornos finales de las áreas quemadas y también registrar incendios activos.
La información sobre el escáner MODIS está disponible en los sitios web:
Los datos de los canales térmicos del radiómetro se procesan de acuerdo con un algoritmo automático especial MOD-14, que revela áreas de la superficie que tienen una temperatura elevada, los llamados "puntos calientes". La resolución de los canales térmicos del radiómetro es de 1 km, pero en la práctica es posible detectar la combustión en un área menor. A veces, el algoritmo puede dar "falsos positivos", por ejemplo, de un techo de hierro calentado, una antorcha en campos petroleros, etc., mientras que los pequeños incendios, por el contrario, no se pueden detectar. Para cada " punto caliente" hay un parámetro de confianza de su registro: confianza. Sin embargo, los datos sobre "puntos calientes" son actualmente una fuente de datos accesible y operativa sobre incendios forestales en grandes áreas.
En la actualidad, no existe una única fuente de información en Rusia que proporcione información objetiva sobre los incendios forestales. Cada una de las fuentes existentes tiene sus ventajas y desventajas, y solo se puede obtener una imagen objetiva completa de la situación con los incendios forestales en un caso, si utiliza varias fuentes de información independientes a la vez.
Fuentes de datos satelitales
Sistema de Información de Incendios SFMS .
SFMS (ScanEx Fire Monitoring Service) es un sistema de control de incendios forestales disponible públicamente basado en imágenes de satélite Terra, Aqua, LANDSAT 5 y SPOT4/5, desarrollados por el Centro de Ingeniería y Tecnología ScanEx (Moscú).
El sistema permite obtener información sobre la ubicación de incendios forestales grandes y medianos en Rusia de los últimos días (del 4 al 14) con la posibilidad de dividir los incendios por fecha en el formato de Google Earth. Similar en muchos aspectos al sistema de información de incendios FIRMS, pero por defecto (para un usuario no registrado) se utilizan umbrales más altos para la probabilidad de clasificar un "punto caliente" como incendios, por lo que los incendios pequeños o iniciales no son visibles. Contiene varias funciones y posibilidades adicionales para la personalización del usuario (incluida la configuración del umbral de probabilidad). La gran ventaja sobre FIRMS es la visualización más rápida de datos sobre "puntos calientes", así como la posibilidad de utilizar imágenes ópticas medianamente detalladas para la verificación de "puntos calientes". El sistema se puso en marcha en junio de 2010; para el comienzo de la temporada de incendios de 2011, se planea mejorar el servicio, incluso con la posibilidad de reorientación rápida de las cámaras Spot 4/5.
Se está implementando un proyecto basado en el sistema SFMS y FIRMS ,Como parte del proyecto, se publica en el sitio web de Mundo Transparente un resumen de texto diario de incendios en sitios Ramsar y áreas protegidas. significado federal, y en el servicio web cartográficohttp://oopt.kosmosnimki.ru/la información se visualiza.
El recurso contiene los límites de áreas naturales valiosas, información sobre incendios e imágenes de alta resolución de varias áreas problemáticas. El sitio brinda información no solo sobre incendios, sino también sobre otras amenazas a las áreas protegidas.
En el verano de 2010, Yandex también publicó datos sobre incendios. Mapas
Sistema de Información de Incendios EMPRESAS
FIRMS (Información sobre incendios para el sistema de gestión de recursos) es un sistema de información sobre incendios para fines de gestión de recursos naturales.
Terra, Aqua, un sistema de monitoreo de incendios forestales disponible públicamente basado en imágenes de Terra, Aqua, fue desarrollado por un equipo de especialistas de la Universidad de Maryland en colaboración con la Agencia Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE. UU. El sistema cubre todo el mundo y permite recibir información sobre la ubicación de grandes y medianos incendios forestales de las últimas 24 o 48 horas (a elección del usuario), en formato Google Earth o en una ventana del navegador. Permite recibir información sobre incendios forestales grandes y medianos.
Parte "Fuego" del sistema de información para monitoreo remoto ISDM-Rosleskhoz
El sistema ISDM-Rosleskhoz en términos de monitoreo de incendios forestales se basa en imágenes satelitales de Terra, Aqua, NOAA y está cerca de sistemas de información EMPRESAS y SFMS. A diferencia de ellos, no es del todo público (el libre acceso a toda la información se brinda solo a las autoridades de manejo forestal, y otras organizaciones pueden obtener acceso completo sobre una base comercial).
Datos satelitales sobre la situación actual del incendio en el sitio web oficial de FGU "Avialesookhrana"
La versión anterior de este sistema (que continúa funcionando, pero le permite obtener solo información mínima sobre incendios) todavía se publica en el servicio especializado del sitio web de la Institución Estatal Federal "Avialesookhrana".
EOStation-ScanEx
Sistema parcialmente abierto, brinda acceso a máscaras vectoriales de "puntos calientes" en formato .shp e imágenes satelitales. La información general sobre incendios con una ubicación aproximada de ignición está disponible de forma gratuita, los datos más detallados están disponibles mediante el pago de una tarifa.
Sistema Europeo de Vigilancia de Incendios Forestales
Habla ingles portal informativo, que refleja el nivel actual de peligro de incendios forestales y el pronóstico para los próximos cinco días (basado en un conjunto de datos meteorológicos y de otro tipo). El pronóstico cubre los países de la Unión Europea y los territorios adyacentes, incluidas las regiones más occidentales de Rusia, al este aproximadamente hasta Arkhangelsk. La previsión suele ser de suficiente calidad, al igual que el análisis del nivel actual de peligro de incendio.
Fuentes de datos sin procesar MODIS
La NASA proporciona los datos MODIS iniciales para todo el mundo.
En los sitios a continuación, hay 3 tipos de datos de incendios: operativos, después de cada paso de satélite, y datos generalizados para un día y para 8 días (se presentan con un retraso de 1 a 3 semanas). También puede descargar las propias imágenes de satélite. Se proporcionan en formato de trama hdf y requieren un procesamiento y una conversión a formato vectorial bastante complejos.
Instrucciones para usar el motor de búsqueda WIST en el sitio web de GIS-Lab
Servicios analíticos y de noticias.
Sección "Incendios forestales" del Foro Forestal de Greenpeace Rusia
Sección del foro dedicada a la problemática de los incendios forestales. Las noticias relacionadas con los incendios forestales también se trasladan aquí.
Mapa de ayuda para damnificados por incendios forestales
El sitio acepta mensajes sobre nuevos incendios, sobre quienes necesitan ayuda y sobre quienes quieren ayudar. Además, a través del “Mapa” podrá informar y recibir información sobre la problemática del bosque y su restauración en su región, ya que el estado del bosque es uno de los factores significativos que pueden determinar la magnitud de posibles incendios.
Centro Mundial de Monitoreo de Incendios (GFMC) )
Encuestas de incendios naturales por país. Un portal de información en inglés que brinda información sobre la situación actual de los incendios forestales en los principales países y regiones del mundo. Los datos se basan principalmente en imágenes de satélite Terra, Aqua. El principal socio de información de GFMC en Rusia es el Instituto Forestal. Sukachov (Krasnoyarsk). Los datos sobre el área de incendios forestales casi siempre difieren varias veces de los datos "oficiales" del Servicio Forestal Federal y el Ministerio de Situaciones de Emergencia.
Resumen de emergencias en el sitio web oficial del Ministerio de Situaciones de Emergencia
Vea el calendario en el lado derecho de la pantalla con el subtítulo "Resumen de emergencia"; debe seleccionar la fecha deseada.
Los datos se actualizan diariamente, incluidos los fines de semana y días festivos. Los datos se basan en los informes de las autoridades de manejo forestal, procesados de alguna manera que no es del todo clara. La calidad de los datos es "oficial". Se puede obtener información adicional en los sitios web de los principales departamentos del Ministerio de Situaciones de Emergencia para temas específicos de la Federación Rusa.
Portal de información "Incendios forestales"
Un portal de información que contiene las principales noticias y materiales de revisión y análisis relacionados con los incendios forestales en Rusia. Las noticias y los materiales analíticos se actualizan periódicamente, pero no hay información estadística actualizada sobre incendios.
Información operativa sobre incendios forestales de la Agencia Federal Forestal
Los datos se actualizan diariamente (durante el período de riesgo de incendio), excepto los fines de semana y vacaciones públicas. Se presenta una comparación con indicadores similares del año anterior. Los datos se basan en informes sectoriales oficiales y no reflejan los incendios en aquellos bosques que oficialmente (de acuerdo con la nueva legislación forestal) no se consideran bosques, por ejemplo, en bosques y cinturones forestales en tierras agrícolas. La calidad de los datos es bastante "oficial", es decir. sobre "como las noticias en la televisión".