Российская методика оценки лесной пожарной опасности
Российская система оценки пожарной опасности использует метеорологический показатель Нестерова. Комплексный метеорологический индекс Нестерова использует данные региональных метеостанций и определяется через температуры воздуха и точки росы в 13 часов и 15 часов местного времени текущего дня и коэффициент учёта осадков. Недостатком подхода Нестерова является то, что учитываются только метеорологические показатели и не учитываются реальные физические процессы, происходящие в слое лесных горючих материалов, поэтому не всегда класс пожарной опасности, вычисленный по индексу Нестерова, соответствует реальному классу. Другим недостатком является тот факт, что этот индекс нельзя применить на обширных малонаселённых территориях, на которых сеть метеостанций редка или отсутствует совсем. Но так как основной целью проектируемой системы является управление средствами пожаротушения на основе прогноза лесной пожарной опасности на местном уровне (например, лесхоз), то последний недостаток является не таким существенным.
Использование индекса Нестерова определяется в ГОСТ Р 22.1.09-99.
Исходными данными для прогнозирования появления источника возникновения лесного пожара служат:
-
класс пожарной опасности в лесу по условиям погоды;
-
местоположение и площадь участков лесного фонда IIII классов пожарной опасности и/или участков разных классов пожарной опасности, где в рассматриваемое время лесные горючие материалы могут гореть при появлении источника огня;
-
данные о рельефе местности (равнина, плато, плоскогорье, нагорье, горы, холмы, сопки, котловины, овраги);
-
наличие потенциальных источников огня в перечисленных участках лесного фонда, где в рассматриваемое время лесные горючие материалы могут гореть при появлении источника огня;
-
данные о грозовой деятельности;
-
результаты ретроспективного анализа распределения пожаров во времени (число пожаров по годам, месяцам, декадам, дням, часам суток) и по территории (лесным кварталам, лесничествам, лесхозам, управлениям лесным хозяйством субъектов Российской Федерации) рассматриваемого района, региона или сопоставимого с ними по природным и экономическим условиям за последние 10 лет.
Степень пожарной опасности в лесу по условиям погоды должна определяться по комплексному показателю В. Г. Нестерова, который вычисляется на основе данных о температуре воздуха (в градусах), температуре точки росы (в градусах), количестве выпавших осадков (в миллиметрах).
Общероссийская шкала имеет пять классов пожарной опасности в лесу по условиям погоды (таблица 3).
Таблица
Общероссийская шкала пожарной опасности
Класс пожарной опасности
по условиям погоды
|
Значение комплексного
показателя
|
Степень пожарной опасности
|
1
|
До 300
|
-
|
2
|
301-1000
|
Малая
|
3
|
1001-3000
|
Средняя
|
4
|
3001-10000
|
Высокая
|
5
|
10001-30000
|
Чрезвычайная
|
6
|
Более 30000
|
Для отдельных регионов разработаны региональные шкалы пожарной опасности в лесу по условиям погоды, учитывающие местные особенности и в которых значения комплексного показателя по классам отличаются от значений общероссийской шкалы.
Относительная оценка степени пожарной опасности лесных участков по условиям возникновения в них лесных пожаров и возможной их интенсивности по пятибалльной шкале дается на лесопожарных картах и картах-схемах противопожарных мероприятий масштаба 1:100000, на которых каждый лесной квартал закрашен цветом среднего класса пожарной опасности (таблица 4).
Таблица
Относительная оценка степени пожарной опасности
Класс пожарной опасности участка
|
Степень пожарной опасности
|
Цвет закраски на карте
|
1
|
Высокая
|
Красный
|
2
|
Выше средней
|
Оранжевый
|
3
|
Средняя
|
Жёлтый
|
4
|
Ниже средней
|
Зелёный
|
5
|
Низкая
|
Голубой
|
При прочих равных условиях лесной пожар возникает раньше в участках I класса пожарной опасности и в последнюю очередь в участках V класса пожарной опасности.
Виды лесных пожаров при данном комплексном показателе пожарной опасности в лесу по условиям погоды и конкретной силе ветра прогнозируются, исходя из характера участков лесного фонда (хвойные молодняки, захламлённая вырубка, сосново-березовые насаждения на заторфованных почвах, средневозрастные насаждения сосны по горному склону, насаждения монгольского дуба, другие типы участков лесного фонда).
Прогноз вероятных скоростей распространения лесных пожаров разных видов при разных классах пожарной опасности в лесу по условиям погоды составляют для различных типов леса и лесных участков, то есть с учетом преобладающих видов ЛГМ или их комплексов и их запасов, а также рельефа территории и силы ветра.
Предпосылками чрезвычайной лесопожарной ситуации являются:
-
малоснежная зима;
-
длительный бездождевой период (15 – 20 дней) с высокой (выше средней многолетней) среднесуточной температурой воздуха и малой относительной влажностью в начале пожароопасного сезона, когда степень пожарной опасности в лесу по условиям погоды характеризуется IV, V классами пожарной опасности;
-
длительный период с IV, V классами пожарной опасности;
-
атмосферная засуха в любое время пожароопасного сезона;
-
наличие в лесном фонде бесконтрольных антропогенных источников огня и/или частые грозовые разряды при высокой степени пожарной опасности в лесу по условиям погоды.
На основе методики прогнозирования лесной пожарной опасности с использованием показателя Нестерова построено много практических разработок. Многие из них – это проекты, направленные на мониторинг больших участков территорий, например, карта пожароопасности в лесных массивах, предоставляемая Гидрометцентром России (ГИДРОМЕТЦЕНР России).
Другим таким примером является проект комплексной оценки пожарной опасности и прогнозирования энергетических параметров лесных пожаров с использованием геоинформационных баз данных. Данная технология разрабатывалась в Институте леса СО РАН [18]. В качестве исходных данных используется радиометрическая информация, полученная со спутника NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). На основе этой информации (радиометрическая температура поверхности) вычисляется значение индекса Нестерова для нужных участков (рисунок 5).
Рисунок – Вычисление значения индекса Нестерова
Далее в соответствии со специально разработанными алгоритмами и другими данными со спутника проводится прогнозирование возникновения пожара и его дальнейшего поведения (рисунок 6).
Рисунок – Прогнозирование поведения пожара
Становится ясно, что приведённые выше примеры практической реализации систем управления средствами пожаротушения на основе прогнозирования лесной пожароопасности с использованием индекса Нестерова не пригодны для применения на местном уровне (отдельный лесхоз), т.к. охватывают слишком обширную территорию и являются слишком сложными и дорогостоящими для применения в небольшой организации на ограниченной территории. Это дополнительно доказывает актуальность и практическую необходимость программных продуктов, подобных тому, который разрабатывается в данном дипломном проекте.
|
