Определение вероятности возникновения пожаров на

основании пространственного анализа местности

УО «Белорусский государственный технологический университет»

Пушкин А. А.Коцан В. В.Ожич О. С.

ЗАВИСИМОСТЬ ЧАСТОТЫ ВОЗГОРАНИЙ ОТ РАССТОЯНИЙ ДО ДОРОГ

Вероятность возникновения лесных пожаров в зависимости от расстояний до дорог на тестовых полигонах имеет различную динамику и значения

0-100 100-200 200-300 300-400 400-5000.0000

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

0.0014

0.00116

0.00011 0.00005

0.00019 0.00016

0.00091

0.00040

0.00014 0.00014 0.00007

0.0013 0.0013

0.0001 0.0001 0.0000

Смолевичский л-з Столбцовский л-з Воложинский л-з

Расстояние до дорог, м

Част

ота

возг

оран

ий

ЗАВИСИМОСТЬ ЧАСТОТЫ ВОЗГОРАНИЙ ОТ РАССТОЯНИЙ ДО НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

0-1 1-2 2-30.0000 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.0010 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018

0.000545

0.000145 0.000185

0.00130

0.00091

0.00059

0.00173

0.00141

0.00004

Смолевичский л-з Столбцовский л-з Воложинский л-з

Расстояние до нас. пунктов, кмЧ

асто

та в

озго

рани

й

Вероятность возникновения лесных пожаров в зависимости от расстояний до населенных пунктов на тестовых полигонах имеет различную динамику и значения

АНАЛИЗ ОБЛАСТЕЙ С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ ФАКТИЧЕСКИХ ВОЗГОРАНИЙ (ГЛХУ«ВОЛОЖИНСКИЙ ЛЕСХОЗ»)

АНАЛИЗ ОБЛАСТЕЙ С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ ФАКТИЧЕСКИХ ВОЗГОРАНИЙ (ГОЛХУ«СТОЛБЦОВСКИЙ ОПЫТНЫЙ ЛЕСХОЗ»)

Анализ областей высокой плотности возгораний показывает:

- различные зависимости вероятности возникновения лесных пожаров от объектов инфраструктуры (дорог, населенных пунктов) на разных тестовых полигонах;

- каждый район имеет исторически сложившееся места массовых посещений людьми, являющихся основной причиной возникновения лесных пожаров;

- необходим учет статистических данных о зарегистрированных ранее возгораниях при определении пожарной опасности территории

1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НА ОСНОВАНИИ ПРОСТРАНСТВЕННО-СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ О ФАКТИЧЕСКИХ ВОЗГОРАНИЯХ

Создание базы данных лесных пожаров

Создание зон статистического анализа

2

Определение количества возгораний в зонах анализа

43

Определение класса пожарной опасности выдела

КАРТА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПО ДАННЫМ ПРОСТРАНСТВЕННО-СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ О ФАКТИЧЕСКИХ ВОЗГОРАНИЯХ

1 2 3 4 50.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.00

37

0.00

23

0.00

16

0.00

05

0.00

00

0.00

65

0.00

35

0,0029

0.00

19

0.00

05

0.03

31

0.01

33

0.01

18

0.00

65

0.00

09

Столбцовский л-з Смолевичский л-з Воложинский л-з

Классы ПО по пространственно-статистическому анализу

Час

тота

воз

гора

ний

СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПО МАТЕРИАЛАМ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Индексные показатели пожарной опасности по материалам космической съемки EVI – улучшенный вегетационный индекс NDWI – нормализованный разностный

водный индекс DMCI – индекс сухости TVDI – температурно-вегетационный

индекс PSRI – наличия «сухого» углерода

Определение пожарной опасности по материалам космической съемки

ОЦЕНКА ЛЕСНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ МАТЕРИАЛОВ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Спектральный канал Длина волны, мкм

Красный (Red) 0,630 – 0,680

Синий (Blue) 0,450 – 0,512

Ближний инфракрасный (NIR) 0,845 – 0,885

Ближний коротковолновый инфракрасный (SWIR) 1,560 – 1,660

Тепловой (TIR) 10,300 – 11,300

Необходимые спектральные диапазоны съемки (Landsat 8; Terra Modis)

Тестовый полигон исследований Даты съемки используемых космических снимков Landsat 8

ГЛХУ «Воложинский лесхоз» 01.05.2014; 24.10.2014; 18.03.2015; 05.06.2015

ГЛХУ «Смолевичский лесхоз» 29.07.2014

ГОЛХУ «Столбцовский опытный лесхоз» 24.04.2014; 29.07.2014; 30.08.2014

ГЛХУ «Полесский лесхоз» 07.06.2015; 02.09.2015

Всего обработано 10 снимков

Тестовые полигоны исследований и используемые материалы космической съемки

МАТЕРИАЛЫ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЛЕСНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ (Landsat 8)

ГОЛХУ «Столбцовский опытный лесхоз»

Дата съемки – 29.07.2014

ГЛХУ «Воложинский лесхоз»Дата съемки – 01.05.2014

ГЛХУ «Полесский лесхоз»Дата съемки – 02.09.2015

Отклонения индексов*

Суммарноезначение

Класс пожарнойопасностиEVI (PSRI)

** NDWI DMCI TVDI

1 1 1 1 4 1 (очень высокий)0 1 1 1

3 2 (высокий)1 0 1 11 1 0 11 1 1 00 0 1 1

2 3 (средний)

0 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 0 0 1

1 4 (низкий)0 0 1 00 1 0 01 0 0 00 0 0 0 0 5 (очень низкий)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПО МАТЕРИАЛАМ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

* – если индекс участка больше его среднеарифметического значения, то отклонение принимается за «1»; если индекс участка меньше его среднеарифметического значения, то отклонение принимается за «0».

** – в летний пожароопасный период вместо EVI (или совместно, как среднеаривметическое значение) следует рассчитывать индекс PSRI.

Определение комплексного пожарной опасности проводится на основе:

Индексного показателя пожарной опасности, определяемого по материалам космической съемки;

Классов пожарной опасности, определяемых на основе пространственно-статистического анализа данных по фактическим возгораниям

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВОЗГОРАНИЙ ПО КОМПЛЕКСНОМУ ПОКОЗАТЕЛЮ И СТАНДАРТНОЙ ЛЕСОУСТРОИТЕЛЬНОЙ

МЕТОДИКЕ (ГЛХУ«Воложинский лесхоз»)

Площадная структура классов пожарной опасности

Процент зарегистрированных возгораний по классам пожарной опасности

Использование комплексного показателя пожарной опасности позволяет: уменьшить суммарную долю первого и второго

класса пожарной опасности в 14,4 раза улучшить прогноз возникновения лесных пожаров

в первом классе пожарной опасности на 3,29 %, во втором – на 2,35 %

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВОЗГОРАНИЙ ПО КОМПЛЕКСНОМУ ПОКОЗАТЕЛЮ И СТАНДАРТНОЙ ЛЕСОУСТРОИТЕЛЬНОЙ

МЕТОДИКЕ (ГОЛХУ«Столбцовский опытный лесхоз»)

Площадная структура классов пожарной опасности

Процент зарегистрированных возгораний по классам пожарной опасности

Использование комплексного показателя пожарной опасности позволяет: уменьшить суммарную долю первого и второго

класса пожарной опасности в 5,9 раза улучшить прогноз возникновения лесных пожаров

в первом классе пожарной опасности на 2,31 %, во втором – на 1,1 %