Supervisión incendios forestales - sistema de seguimiento y control de peligro de incendio en el bosque según las condiciones climáticas, condición combustibles forestales Ymateriales , fuentes de fuego y incendios forestales con el fin de desarrollar e implementar oportunamente medidas para prevenir incendios forestales y (o) reducir los daños causados por ellos. El monitoreo de incendios forestales se realiza organizacionalmente en 4 niveles: federal, regional, municipal y local. A nivel federal, la organización del trabajo sobre el seguimiento de los incendios forestales la lleva a cabo el organismo federal de gestión forestal de Rusia; a nivel regional - los órganos de gestión forestal de las entidades constitutivas de la Federación Rusa; a nivel municipal y local - bosques y otras organizaciones, empresas e instituciones dedicadas a la silvicultura, así como subdivisiones de Avialesookhrana involucradas en la detección y extinción de incendios forestales .
Teniendo en cuenta los medios utilizados para el seguimiento de los incendios forestales, se pueden distinguir los niveles terrestre, aéreo y espacial. Para la detección de incendios en tierra, se utilizan los siguientes medios técnicos:
- instalaciones industriales de televisión y complejos de telémetro láser de televisión;
- aeronaves pilotadas a distancia;
- radiogoniómetros-telémetros;
- estaciones de radares meteorológicos;
- instrumentos geodésicos para observar en un punto de humo;
- puestos de observación de incendios, cuyo número y ubicación deben garantizar la determinación del lugar de ocurrencia humo con una precisión de al menos 0,5 km.
Para patrullar la zona forestal desde el aire se utilizan pequeñas aeronaves, que presentan innegables ventajas en este campo de aplicación: bajo coste por hora de vuelo, aeródromos y mantenimiento poco exigentes y escaso daño medioambiental. El monitoreo de incendios forestales cubre el territorio de todo el fondo forestal de la Federación Rusa, donde se distinguen bosques protegidos activamente y no protegidos, así como territorios y áreas de agua contaminadas con radionucleidos. Los objetos de seguimiento son: situación previa al incendio; previsión de incendios forestales y situaciones de incendios forestales de emergencia; incendios forestales, que es una fuente de factores dañinos y una fuente probable de emergencias; situación posterior al incendio.
El seguimiento y control de la situación preincendio en el fondo forestal se realiza durante toda la temporada de incendios e incluye: observación, recopilación y procesamiento de datos sobre el grado de peligrosidad de incendio en el bosque según las condiciones climáticas; evaluación de grado peligro de incendio en el bosque según las condiciones climáticas según las escalas generales o regionales de peligro de incendios. Los siguientes parámetros se controlan en el territorio del fondo forestal: temperatura del aire; temperatura de derretimiento; la cantidad de precipitación; velocidad y dirección del viento. Además, se utiliza información sobre la presencia de actividad tormentosa. El criterio para el inicio de un alto peligro de incendio son los valores correspondientes del complejo. indicador de peligro de incendio en el bosque según las condiciones climáticas.
El seguimiento de los incendios forestales se basa en el uso de diversos medios para representar la superficie terrestre: imágenes del espacio y de aeronaves, mapas, diagramas. Al mismo tiempo, el material cartográfico principal para el seguimiento a nivel regional, municipal y local debe estar elaborado sobre una base topográfica precisa, tener una cuadrícula de coordenadas y reflejar el grado de peligrosidad de incendios forestales.
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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.
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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 espacial es una parte integral del 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, monitorización, monitorización espacial, monitorización 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 propósito principal de 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 están convirtiendo en un fenómeno cada vez más peligroso, y la lucha contra ellos se está convirtiendo en un problema estatal 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 naturales. 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 control rápidos de incendios en las vastas y difíciles áreas forestales de Rusia 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 eficiente 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 funcionan con algoritmos de umbral, las imágenes multicanal en rangos térmicos son de gran importancia. 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.
Normalmente 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; evaluación y previsión del peligro de incendios 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 incendio forestal.
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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correo electrónico (Alertas por 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 espacios naturales especialmente protegidos (pestaña 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 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 (subdivisiones) de monitoreo, control de laboratorio y pronóstico de situaciones de emergencia de las entidades constitutivas 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 de la estepa, hasta hace poco tiempo, las quemas agrícolas y otros incendios de vegetación no se registraban en absoluto, si no había amenaza para los asentamientos y las instalaciones técnicas. En algunos áreas municipales a nivel local se mantienen reportes sobre las quemas agrícolas, sin embargo, como muestran las inspecciones, los reportes están significativamente distorsionados, 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.
Es recomendable incluir un sistema de seguridad ambiental en el sistema de control de seguridad contra incendios. 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-
Recursos y tecnologías educativas^2015’2(10)
Fuente: te-st.ru
En el sitio te-st.ru publicó una entrevista con G. Potapov. Publicamos el texto completo; se encuentra el original.
Hablamos con Georgy Potapov, jefe del proyecto Kosmosnimki-Fires, sobre el monitoreo, el procesamiento de datos satelitales y el uso del mapa de incendios.
E.I.: Cuéntanos, ¿cómo y cuándo apareció el proyecto Kosmosnimki – Pozhary?
G.P.: La historia del proyecto Kosmosnimki-Pozhary comenzó en 2010. Mucha gente recuerda cuál era la situación entonces con los incendios y la información sobre ellos: había un pánico informativo, debido al hecho de que había poca información. Al mismo tiempo, todos sabían que los bosques y las turberas ardían por todas partes. Todos respiraban smog, nocivo para la salud, pero prácticamente no había información: ¿qué se quema? ¿Dónde está ardiendo? ¿Hay un incendio cerca de tu cabaña? ¿Arde cerca de tu ciudad? ¿Adónde irá el humo en los próximos días?
Como parte de nuestra contribución para eliminar este hambre de información, en ScanEx hicimos un mapa público de los incendios y comenzamos a poner en él toda la información que pudimos extraer de la tecnología de monitoreo satelital.
Desde entonces, hemos lanzado una versión con cobertura global de incendios mediante la integración de datos de la NASA, la agencia aeroespacial de EE. UU. La NASA también es el operador de los satélites cuyos datos procesamos.
A principios de este verano, se produjo el segundo cambio importante: apareció la versión beta del servicio de notificaciones. Esto es lo que hemos querido hacer durante mucho tiempo: crear un servicio de comunicación. Gracias a este servicio, los usuarios podrán recibir información sobre la situación del territorio de su interés. Por ejemplo, si tiene una aplicación móvil, recibe información sobre advertencias o amenazas en las cercanías de su ubicación. También será posible recibir informes de incendios por correo electrónico.
E.I.: ¿Y quién decide si esta situación es una amenaza y si hay que enviar una notificación?
G.P.: Ahora transmitimos toda la información: si hay información sobre un incendio en nuestro sistema, enviamos una notificación. Planeamos analizar más a fondo esta información en términos de amenazas, incluido dónde se puede propagar este incendio y qué puede amenazar. Por ahora, el análisis está en su infancia. Por ejemplo, se determinan todas las ciudades que están muy cerca de lugares donde ocurren incendios.
E.I.: ¿Se determina por un método de máquina? ¿Cómo entiende el sistema que hay un incendio en este lugar?
G.P.: Sí, lo es. sistema automático. Funciona sobre la base de algoritmos automáticos para el reconocimiento de anomalías térmicas utilizando canales infrarrojos de imágenes de satélite. El método se basa en la diferencia de temperatura en los canales infrarrojos, y si hay alguna anomalía térmica, el algoritmo la toma por un incendio. Luego, usando la configuración, se lleva a cabo una parametrización adicional de esta señal y luego se toma una decisión sobre si este punto es un incendio o no.
E.I.: Los datos que recibes de los satélites están en acceso abierto? ¿Cómo llegan a ti?
G.P.: La información de los satélites es open data, es información de los satélites americanos Terra, Aqua y NPP. El Programa de Observación de la Tierra de la NASA lanzó dos satélites, y ahora se les ha unido un tercero. Los satélites tienen un recurso limitado, por lo que es posible que algunos de ellos fallen con el tiempo. Pero, en general, en el futuro debería haber más de ellos, espero que los datos de ellos estén abiertos y podamos usarlos para varios propósitos, incluido el monitoreo de incendios.
Ahora los datos nos llegan de dos fuentes. La primera fuente es una red de centros ScanEx, centros de datos, de los cuales recibimos resultados de detección de incendios, colocamos estos resultados en un mapa, etc. Y la segunda fuente es información más nivel alto, que descargamos de los servidores de la NASA. De los servidores de la NASA, descargamos máscaras de fuego listas para usar: incendios identificados a partir de imágenes de satélite. Luego agregamos estos datos al mapa de la misma manera y los visualizamos como una capa separada. Si observa, hay dos capas en el mapa: incendios ScanEx e incendios FIRMS.
E.I.: ¿No los combinas en una sola capa?
G.P.: No, porque uno de ellos es más rápido y el otro da cobertura global. Así que ahora no los pegamos.
E.I.: ¿Por qué una de las capas es más eficiente y cuál es la diferencia entre ellas en el tiempo?
G.P.: Un par de horas, nos parece, en promedio. Debido a que los datos en los servidores estadounidenses se presentan con cierto retraso, hasta que el satélite vuela y deja caer la información, tal vez el retraso también esté asociado con la cadena de procesamiento. Pero la eficiencia es uno de los componentes del servicio de información, que es importante para los rescatistas y para los servicios que toman decisiones basadas en esta información. Para ellos, cuanto antes aprendan sobre el fuego, mejor, con menos medios y fuerzas podrán hacer frente a este fuego.
Además, como regla general, los rescatistas, los guardabosques y el Ministerio de Situaciones de Emergencia utilizan monitoreo integrado, tanto equipos de vigilancia en tierra, observadores que se sientan en las torres y cámaras de video instaladas en la torre, las imágenes desde las cuales el operador mira el centro de control. Pero hay grandes áreas donde no hay otra información disponible, excepto imágenes satelitales.
E.I.: ¿Y qué tan precisos son los datos? ¿Hubo situaciones en las que se determinó erróneamente un incendio?
G.P.: Sí, este es un problema común en general en los algoritmos automáticos. Siempre tiene una opción: o tiene información redundante, pero puede obtener muchos falsos positivos, o limita estos falsos positivos, pero al mismo tiempo puede perder alguna información. Esto es inevitable, e incluso si busca anomalías térmicas en una imagen de satélite, aún puede cometer un error y tomar una decisión equivocada sobre si una anomalía térmica en particular es un incendio o no.
Además, existe, por ejemplo, un problema como las fuentes de calor hechas por el hombre: tuberías de fábrica, bengalas, que se forman cuando se quema gas durante la producción de petróleo. Todo esto suele dejar una señal en el mapa de incendios. Pero tratamos de filtrar esas falsas alarmas simplemente trazando estos lugares en el mapa y creando una máscara que filtre estas señales falsas.
Si observa el mapa, hay bomberos amarillos para la capa ScanEx, marcados con un estilo diferente; estas son las fuentes probables hechas por el hombre, cuya base de datos estamos tratando de reponer tanto como sea posible.
E.I.: ¿Cómo se verifican los datos en este caso?
G.P.: Como dije, estamos creando una máscara de estas fuentes hechas por el hombre, es decir, somos simplemente puntos térmicos, incendios determinados a partir de datos satelitales, enmascarados en la vecindad de fuentes artificiales. Y simplemente marcamos las fuentes en el mapa: miramos imágenes de satélite, a veces cargamos una capa de Wikimapia para ver si hay algún tipo de planta o algún tipo de empresa minera en este lugar, de donde pueden surgir antorchas. .
Hay otra forma: la verificación automática, cuyo resultado luego se verifica manualmente. Este método le permite optimizar la búsqueda de fuentes tecnogénicas.
E.I.: ¿Pero no revisas cada nuevo incendio en el mapa?
G.P.: No, no revisamos cada nuevo fuego manualmente, nuestras manos simplemente no son suficientes para esto. Mostramos la información tal cual y decimos que son resultados automáticos obtenidos de esta forma. La decisión de si un punto de acceso determinado es un incendio o no depende del usuario final.
E.I.: ¿Cuántas personas están involucradas en el trabajo del proyecto?
G.P.: Todo se basa en tecnologías abiertas, y usamos algoritmos abiertos que aplicamos, implementamos y adaptamos hasta cierto punto, por lo que no hay mucha gente involucrada en este proyecto. En general, un grupo científico de una universidad estadounidense se dedica a estas tecnologías para detectar incendios a partir de imágenes de satélite, en cierta medida, los especialistas rusos están involucrados en esto.
Tenemos tres personas involucradas en este proyecto, combinándolo con el trabajo principal.
E.I.: ¿Kosmosnimki es un proyecto no comercial?
G.P.: El sitio público en sí es un proyecto no comercial. Pero también ofrecemos soluciones comerciales basadas en este proyecto y trabajamos con los clientes: nos dedicamos a la implementación de tecnologías, consultoría, etc. Esas tecnologías que se desarrollaron para el mapa de incendios también se utilizan en pedidos comerciales.
Por ejemplo, en 2011 hubo un proyecto de interés del Ministerio recursos naturales que, desafortunadamente, luego descontinuaron. Como parte de este proyecto, proporcionamos alertas de incendios en todas las áreas protegidas de importancia federal: reservas naturales, santuarios de vida silvestre, parques nacionales. Se envió información a las direcciones y administraciones de las respectivas reservas, advirtiéndoles de la amenaza de incendio dentro de los límites de la reserva o en la zona de amortiguamiento, es decir, cerca de este espacio natural protegido.
Como mostró la experiencia de la implementación de este proyecto, dicha información fue muy útil para ellos, porque a veces incluso se ven privados del acceso a Internet de alta velocidad y no pueden buscar en Internet información sobre los resultados del monitoreo espacial. Y en el marco de este proyecto, recibieron SMS en sus teléfonos móviles: en mensajes recibieron las coordenadas del incendio detectado. Luego verificaron esta información en el terreno por su cuenta.
E.I.: ¿Ha habido situaciones en las que la tarjeta ayudó en un incendio o evitó las consecuencias?
G.P.: Por ejemplo, esta historia sobre las reservas naturales. Escuché varias veces sobre la reserva natural de Astrakhan: los muchachos fueron a apagar un incendio y les enviaron una notificación sobre otro. Salieron, realmente encontraron un fuego allí y lo apagaron rápidamente.
E.I.: ¿Qué tan rápido aparece la información sobre un incendio en el mapa?
GP: La información llega aproximadamente media hora después del paso del satélite. El satélite pasó volando, la información se procesó y luego estuvo disponible en el sitio. Cada satélite pasa dos veces por el mismo punto, y como se utilizan tres satélites, se obtienen seis levantamientos por día de un área. Esto significa que si ocurre un incendio en un área determinada, la información al respecto se actualizará seis veces durante el día.
E.I.: ¿Guardáis todos los datos de incendios?
G.P.: Sí, llevamos un archivo desde 2009. En general, el archivo de datos de estos satélites también está disponible para años anteriores, pero mantenemos nuestro propio archivo desde el inicio del proyecto.
E.I.: ¿Cuáles son tus planes para el futuro? ¿Cómo quieres desarrollar más el proyecto?
G.P.: Nuestros planes más cercanos incluyen la creación de un recurso global que proporcionará información en todo el mundo. Además, esperamos que sea posible utilizar no solo datos satelitales, sino también otros datos, por ejemplo, datos de monitoreo regional.
He hablado muchas veces con los desarrolladores de sistemas de videovigilancia para incendios: estos son sistemas que se venden a clientes específicos, por ejemplo, bosques regionales. Compran este sistema y lo usan para monitorear incendios en su territorio. Y me gustaría mucho que pudiéramos llegar a un acuerdo con ellos e interesarlos, para que intercambien esta información y utilicen nuestro mapa de incendios como plataforma de intercambio de información.
Además, queremos ser capaces de desarrollar tecnologías, y tenemos la intención de invertir en esto nuestra propia fuerza, tanto como sea posible. Se trata, por ejemplo, de tecnologías de predicción de riesgos de incendio basadas en un mapa de incendios. Ahora no hay modelos predictivos para la propagación de incendios y humo, esta es una capa entera intacta, y esto se aplica a muchos. Aquí vives, por ejemplo, en Moscú y es importante que conozcas el pronóstico del humo debido a los incendios que se queman en algún lugar de la región vecina o en la región de Moscú. Todos usamos el pronóstico del tiempo, pero este pronóstico nunca incluye información sobre peligros de incendio o amenazas ambientales. Si dicha información se incluirá en la información meteorológica en el futuro es una cuestión de futuro y la inversión de algún tipo de esfuerzo colectivo.
E.I.: ¿Has pensado en hacer de Kosmosnimki un proyecto de crowdsourcing abierto para que cada usuario pueda añadir información sobre incendios?
G.P.: Tenemos usuarios a los que les presentamos tales oportunidades. Estos son los que van a los incendios, pero incluso ellos no están agregando información activamente ahora. Simplemente no veo, lamentablemente, las perspectivas de tal paso.
Pero agregar fuentes artificiales al mapa, donde se puede concluir a partir de imágenes satelitales o mapas que hay algún tipo de fuente de calor antropogénica en este lugar, esto realmente debe hacerse. Tal vez invitar a las comunidades de datos abiertos a participar en este proyecto. Todavía no me he puesto a eso, pero había tales ideas.