Мониторинг - авиационный, наземный, космический

1. МОНИТОРИНГ – АВИАЦИОННЫЙ, НАЗЕМНЫЙ, КОСМИЧЕСКИЙ

Авиационное обнаружение (организация
авиапатрулирования ), наземное обнаружение
( пожарно-наблюдательные вышки и пункты,
наземное патрулирование), космический
мониторинг-ИСДМ Рослесхоза
Шуктомов Е.Ю.

2. Функциональная структура системы охраны лесов от пожаров

Предупреждение
возникновения
пожаров
Снижение
пожарной
опасности
Предупреждение
распространения
огня
Пропаганда и
разъяснительная
работа
Регулирование
состава
древостоев
Создание дорог
противопожарного
назначения
Регулирование
посещаемости
леса
Очистка мест
рубок и
захламлений
Профилактические
выжигания
Санитарные
рубки
Создание
минерализованных
полос
Контроль за
соблюдением
правил
пожарной
безопасности
Создание
Противопожарных
водоёмов
Обследование гарей и
оценка ущерба от
пожаров
Анализ состояния
горельников
Оценка основных
составляющих
прямого и косвенного
ущерба
Космический
Мониторинг
Предупреждение
лесных пожаров
Ликвидация
последствий
лесных пожаров
Патрулирование
лесов
Автоматизированные
датчики
Наземное
патрулирование
Дежурство на сети
наблюдательных
пунктов, вышек
Воздушное
патрулирование
Обнаружение
лесных пожаров
Охрана
лесов от
пожаров
Освоение и
использование
горельников
Наблюдение с
фиксированных
пунктов
Борьба с лесными
пожарами
Обслуживание
лесных
пожаров
Тушение
лесных
пожаров
Разведка
Мероприятия
по улучшению
санитарного
состояния
горельников
Остановка
продвижения
огня
Освоение
гарей,
использование
древесных и
недревесных
ресурсов
Дотушивание
Локализация
Окарауливание
Ликвидация
Диспетчерское
управление
Регулирование
сил и средств
пожаротушения
Дежурство
пожарных
команд
Доставка сил и
средств к
местам
пожаров и
обратно

3.

Космический
Мониторинг
редупреждени
е лесных
пожаров
Обнаружение
лесных
пожаров
Охрана
лесов от
пожаров
Ликвидация
последствий
Борьба с
лесными
Наблюдение с
фиксированных пунктов
Патрулирование
лесов
Дежурство на сети
наблюдательных
пунктов, вышек
Наземное
патрулирование
Воздушное
патрулирование

4. Деление земель лесного фонда Архангельской области по зонам мониторинга и районам тушения лесных пожаров

Зоны мониторинга (обнаружения) пожаров:
• авиационный – 19,8 млн. га
• наземный – 3 млн. га
• космический 1 уровня – 6,1 млн. га
Районы тушения:
• наземный район тушения лесных пожаров – 8,9
млн. га
• авиационный район тушения лесных пожаров –
20,0 млн. га

5. Организация авиационного патрулирования

Ре
Регламентируется:
-инструкцией по авиационной охране лесов, утвержденной приказом
федеральной службы лесного хозяйства от 22 сентября 1997 г. № 122
- приказом Минсельхоза России от 16 декабря 2008 г. N 532
«ОБ УТВЕРЖДЕНИИ КЛАССИФИКАЦИИ ПРИРОДНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСОВ И
КЛАССИФИКАЦИИ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЛЕСАХ ПО УСЛОВИЯМ ПОГОДЫ, А ТАКЖЕ
ТРЕБОВАНИЙ К МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛЕСАХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЦЕЛЕВОГО
НАЗНАЧЕНИЯ ЛЕСОВ, ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИРОДНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЛЕСАХ ПО УСЛОВИЯМ ПОГОДЫ»
Авиапатрулирование проводится по
утвержденным маршрутам и с наступлением
пожарной опасности в лесу, в соответствии с
утвержденной кратностью в зависимости от
КПО и наличия пожаров

6. Организация авиационного патрулирования (в соответствии с приказом Минсельхоза России от 16 декабря 2008 г. N 532)

При I КПО
авиационное патрулирование не проводится,
могут быть разовые полеты по осмотру пожаров
При II КПО
авиационное патрулирование проводится через
1 - 2 дня, а при наличии пожаров - ежедневно
При III КПО
авиационное патрулирование проводится 1 - 2
раза в течение дня
При IV КПО
авиационное патрулирование проводится не
менее двух раз в день
При V КПО
авиационное патрулирование проводится не
менее 3 раз в день

7. Организация авиационного патрулирования (утвержденная Агентством лесного и охотничьего хозяйств Арх.обл. на 2010 г.)

При I КПО
0-250
Авиационное патрулирование не ведется. Могут
проводиться эпизодические полеты для контроля за
состоянием действующих пожаров
При II КПО
Авиационное патрулирование не ведется. Могут
проводиться разовые полеты по осмотру пожаров,
контроль за стоянием действующих пожаров и
обслуживания пожаров
251-1000
При III КПО
1001-1600
При IV КПО
1601-3000
При V КПО
Более 3000
Авиационное патрулирование проводится один раз в
день (однократное), при недостатке финансовых
средств на эти цели - через день
Авиационное патрулирование проводится один раз в
день (однократное)

8.

КПО и назначенная кратность

9. Утвержденные маршруты патрулирования

10. Организация наземного обнаружения (в соответствии с приказом Минсельхоза России от 16 декабря 2008 г. N 532)

При I КПО наземное патрулирование проводится в местах огнеопасных
работ в целях контроля за соблюдением ППБ в лесах; дежурство
на пожарных наблюдательных пунктах (ПНП) не ведется
При II КПО наземное патрулирование проводится на участках I и II класса
природной пожарной опасности (КППО), в местах массового
отдыха людей в лесах; дежурство на ПНП –в период
патрулирования
При III КПО наземное патрулирование проводится на лесных участках I, II, III
КППО, в местах проведения работ и наиболее посещаемых
населением; дежурство на ПНП – в период патрулирования;
пожарные команды находятся на местах дежурства
При IV КПО наземное патрулирование - с 8 до 21 часа; дежурство на ПНП - с
9 до 21 часа; силы пожаротушения- в состоянии готовности;
организуется предупреждение населения о высокой пожарной
опасности
При V КПО наземное патрулирование -в течение всего светлого времени
суток; дежурство на ПНП - с 9 до 21 часа; силы -в состоянии
готовности к тушению пожаров; максимально ограничивается
въезд в леса средств транспорта, а также посещение леса
населением

11. Пеленгация с 2-х ПНВ

12. Система «Лесной Дозор»

Распределенная
система камер
Взаимодействие Компьютерное Взаимодействие
с сервером
зрение
с камерами
ГИС
Компьютер
оператора
До
и
-т
30
__
Internet
о
_д
15
–
_
км
35
__
Мобильный
пользователь
Мобильный
пользователь
•Традиционные технологи:
-IP видеонаблюдение
-Беспроводной связи
-Интернет технологии
-Архитектура
«клиент- сервер»
-Мобильные
технологии
Вышка оператора свзи
Взаимодействие
с пользователями
Сеть оператора
Сервер системы
ЛеснойДозор
Видео
хранилище
х35
360° х 90°
C
+- 0,2°
Компьютерное
зрение
Мобильные
пользователи
ГИС
Другие
системы
км
Вышка без канала связи,
с наличием питания
C
Компьютер
оператора
Компьютер
оператора
C
Пожарная вышка

13. Cистема «Лесной Дозор»

Компьютерное зрение
Обработка
видеоизображения
Распознавание образов
Интеграция ГИС данных
Интеграция с PTZ
функциями
Геоинформационная
система
Интеграция с PTZ-видео
Интеграция с
компьютерным зрением
Распределенные
вычисления
Обработка
видеоизображения и ГИС
данных
Обнаружение пожаров в реальном времени на
ранней стадии

14. Основные характеристики системы

• Радиус обзора одной точки мониторинга (зависит от
высоты вышки погодных условий)
– ~ 30км.
• Точность определения направления на объект:
– 0,3 градуса
• Точность определения местоположения очага возгорания:
– +- 250 м
• Время требуемое на обзор одной точки мониторинга:
– ~ 10 мин.
• Количество точек мониторинга на одного оператора:
– до 15 шт. (в перспективе до 50-ти шт.)

15. Функциональность системы «Лесной Дозор»

• Возможность максимального использования существующей
инфраструктуры вышек и каналов связи
– Отработанная схема взаимодействия с операторами связи и
владельцами вышек
• Применение методов обработки видеопотока с управляемых
камер для автоматического обнаружения очагов возгорания*
• Автоматическое определение глобальных координат очага
возгорания с автоматической привязкой к интерактивной карте
• Возможность интеграции в систему любых источников
информации (спутниковые данные, данные пользователей и
др.)
• Возможность работы в системе многих заинтересованных
пользователей
• Возможность использования в системе собственных
высокоскоростных каналов связи

16. Дополнительная функциональность системы «Лесной Дозор»

• Возможность использования практически любых видеокамер в
системе (при определенной доработке)
• Интеграция в систему существующих систем телемониторинга:
– «Клен» (ПТУ-96)
– Балтика-5
• Контроль выполнения работы операторов
• Управление и оптимизация видеопотока с видеокамер
• Интеграция в систему информации с классических системы
наземного мониторинга для определения координат пожара
• Интеграция в систему информации о метеорологической
обстановке (классе пожарной опасности)
• Интеграция в систему карты местности заказчика (с лесными
кварталами)
• Возможность задания маршрутов просмотра по одной или
нескольким камерам
• Возможность привязки просмотра по пожароопасным объектам

17. Внедрение

Нижегородская обл.
– 7 точек мониторинга
– 21 точка план 2011 год
– 100% пожаров в 2009 году
Тверская область
5 точек
15 точек план 2010 год
Совместное использование с
МЧС
Переговоры:
Республика Коми:
1 точка
3+5 точки план 2010 год
Кировская область
Костромская обл.
Республика Чувашия
Ульяновская область
ООО «Дистанционные Системы Контроля»
www.lesdozor.ru
г. Н.Новгород, ул. Ларина, д. 22
Самарская область

18. Космический мониторинг

19.

Зоны мониторинга пожарной опасности
1143 млн. га

20. Система серверов ИСДМ-Рослесхоз

Москва
Пушкино
Ханты-Мансийск
Красноярск
Новосибирск
Хабаровск
20

21.

Структура информационного обмена
ИСДМ-Рослесхоз
Узел ИСДМ-Рослесхоз, г. Ханты-мансийск
Узел ИСДМ-Рослесхоз, г. Красноярск
Узел ИСДМ-Рослесхоз, г. Иркутск
ДЗЗ
высокого
разрешения
Узел ИСДМ-Рослесхоз, г. Самара
Узел ИСДМ-Рослесхоз, г Новосибирск
Узел ИСДМ-Рослесхоз, г. Хабаровск
Предварительная
обработка ДЗЗ
Оперативный
архив ДЗЗ
разрешение
250 м
Web-сервер (ГИС)
Основной управляющий сервер ИСДМ-Рослесхоз (г. Пушкино, ФГУ «Авиалесоохрана»)
Предварительная
обработка ДЗЗ
ДЗЗ
высокого
разрешения
Блок
тематической
обработки
Основной
информаци
онный Webсервер
(ГИС)
ДЗЗ среднего и
высокого
разрешения
Блок удалённого
контроля узлов
ИСДМ-Рослесхоз
Картографическая БД
Метео и грозопеленгация
Интернет
ДЗЗ
среднего
разрешения
Атрибутивная БД
Архив тематических
продуктов
Система
обслуживания
архива данных
Резервный управляющий сервер ИСДМ-Рослесхоз (г. Москва, ИКИ РАН)
Данные субъектов РФ
Данные зондирования Земли
Тематические данные
Выходные документы и
запросы пользователей
Технические данные
21

22. Блок мониторинга пожарной опасности Информационной системы дистанционного мониторинга

(www.aviales.ru)

23. Задачи, выполняемые ИСДМ-Рослесхоз в целях лесопожарного мониторинга

Прогнозирование и мониторинг пожарной опасности
Детектирование и мониторинг лесных пожаров в динамике
Сопоставление данных наземных, авиационных и космических наблюдений
Предварительная оценка повреждений лесов пожарами
Оценка пройденной огнём лесной площади
Интеграция в одном ГИС - интерфейсе комплексной информации для мониторинга
лесопожарной ситуации, контроля за переданными полномочиями и оценки эффективности
использования субвенций на охрану лесов
Формирование оперативных данных по динамике изменений лесного фонда и
передача их в систему инвентаризации лесного фонда

24. Технические характеристики дистанционного зондирования Земли

• Граница возможной фиксации загорания, га
• Оперативность регистрации загораний
• Точность определение координат
до 50 га
от 4 до 12 часов
от 500 м до 1000 м
• Погрешность оценки пройденной огнём
площади на пожарах от 150 до 1000 га (при
отсутствии облачности), не более
30%
• Погрешность оценки пройденной огнём
площади, на пожарах более 1000 га (при
отсутствии облачности), не более
5%

25. Состав данных и выходные продукты ИСДМ-Рослесхоз

Данные
зондирования
Земли
• NOAA, (AVHRR) TERRA, AQUA с
(MODIS) - 1 км, 500 м, 250 м – 6 16 раз в сутки;
• SPOT (прибор VEGETATION) – 1
км - 2 раза в месяц;
• SPOT, LANDSAT, Ресурс ДК (20м –
30 м) – 3 – 5 раза в месяц
• Оперативная информация о
лесных пожарах и ходе их
Отчёты субъектов
тушения от субъектов Российской
Федерации.
Метеоинформация
• Первичные данные по более 1500
метеостанций – 4 - 6 раз в сутки;
• Данные грозопеленгации, по 28
станциям регистрации, каждый
час.
Тематические
архивы
• Карта лесной растительности.
• Топографическая основа и
границы административно производственного деления.
Информационная система
Состав данных и выходные продукты
ИСДМ-Рослесхоз
Интерфейс
оперативного
мониторинга
Информационные и
аналитические
формы
Тематические карты
Интеграция с
внешними
системами

26. Примеры графических данных

Закрашенные участки –
горячие точки в данном
сеансе наблюдений
Красная линия – контур
лесного пожара с
момента возникновения.
Жёлтая точка –
координаты поступившие
от наземных служб
пожаротушения
Пример оперативного
изображения лесного
пожара в Вилегодском
лесничестве, НижнеЛупьинское участковое
лесничество, кв. 35-36

27. Примеры графических данных

28.

Лесной пожар № К-370 в Нижегородской области ( с активным горением 14-19.08.2010)
28

29.

Пожары в
Выксунском
районе
Нижегородской
области
03.08.2010
29

30.

Крупнейший в
России лесной
пожар в
Камчатском
крае.
04.07.2010
19.08.2010
379,1 тыс. га
30

31.

Дымы в
Европейской
части Российской
Федерации
10.08.2010
31

32.

Действующие
пожары на
торфоразработках
вблизи Шатуры
(Московская
область)
10.08.2010
Экспериментальный интерфейс отображения данных о лесных
пожарах из ИСДМ Рослесхоз в Google Earth
32

33.

Изображение
крупного пожара
в Якутии по
данным LANDSAT
(17.08.2010).
Красный контур
по MODIS
на 19.08.2010
33

34. Оценка площади погибших лесов по спутниковым данным в ИСДМ-Рослесхоз

Изображение поврежденных пожарами лесов по
данным Terra-MODIS
Доля площади лесов погибших от пожаров в
2008 году по Субъектам РФ
Лесная площадь, пройденная огнем и площадь погибших
лесов за 2003 – 2008 годы (тыс. га) по данным Terra-MODIS
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
2003
2004
2005
2006
Пройдено лесной площади
2007
Погибло лесов
2008
Поврежденные (черный контур) и погибшие (красные
участки) от огня насаждения по данным Terra-MODIS

35. Форма 1 ИСДМ

36.

25 станций регистрации молниевых разрядов

37.

Карта КПО в ИСДМ

38.

Москва
Пушкино
Ханты-Мансийск
Самара
Красноярск
Новосибирск
Хабаровск
38

39.

Москва
Пушкино
Ханты-Мансийск
Самара
Красноярск
Новосибирск
Хабаровск
39

40. Интегрированная система мониторинга лесопожароопасных объектов

Детальная картография в районе объекта
(населённого пункта)
Специализированная система оповещения, в том
числе интегрирована с каналом НЦУКС
Дополнительная метеоинформация, в том числе
поступающая с локальной компоненты
В перспективе: дополнительная лесоустроительная
информация в районе объекта

41. Локальная составляющая Интегрированной системы мониторинга лесопожароопасных объектов

Детальная картография в районе объекта (населённого пункта)
• Топографическая основа
• Лесоустроительная информация
Метеодатчики
• Контроль пожарной опасности
• Прогнозирование распространения лесных пожаров
Датчики для контроля присутствия людей в лесу
Система обмена информации с федеральной составляющей
системы
• Данные ИСДМ-Рослесхоз в локальную систему
• Метеоинформация с регионов на федеральный уровень

42. Основные датчики локальной системы

Станция обнаружения пожаров «Golden eye»
Дистанцион
но горение
• Инфракрасный и видеоканал
• Работа в автоматическом режиме
• Дальность обнаружения не менее 15 км
Линейный датчик Alarmline LHD4
Локальное
горение
• Длина сенсорного кабеля до 300 метров
• Реагирует на нагрев кабеля от 40ОС
Метеомодуль Viasala WXT520
Метео
• Измерение температуры, скорости и направления ветра, осадков,
влажности.
• Работает в автоматическом режиме.
Пассивный инфракрасный датчик ИД 70
Люди
• Зона обнаружения 70 х 3 х 2 метра
• Простота установки и настройки

43. Принципиальная схема

44. Структурная схема

45.

Элементы единой информационной системы
ФГУ «Авиалесоохрана»
(ИСДМ-Рослесхоз)
лесные пожары