Новые источники информации для борьбы с лесными пожарами

В статье, перевод которой размещен ниже, приведена простая методика создания карт, практически полезных при профилактике и кушении лесных пожаров. Конечно, для использования в условиях Украины методику надо модифицировать, но сам подход представляется эффективным. М.П.

Ниже приведен оригинал статьи на немецком.

С изменением климата увеличивается риск лесных пожаров. Поэтому имеет смысл принять превентивные меры по его снижению. Это особенно актуально в тех случаях, когда риску подвергаются люди или важная инфраструктура. В модельном регионе лесных пожаров Хардтвальд в Баден-Вюртемберге была опробована процедура, которая могла бы служить общенациональным стандартом.

Обязанность принятия конкретных мер должна быть связана с соответствующим риском лесных пожаров. Эффективное и действенное управление лесными пожарами требует единых критериев и, на их основе, правильно расположенных и эффективных инструментов. Публично предоставленные карты управления лесными пожарами могут стать важной основой для разработки соответствующих процедур.

Поиск практических решений

Рис. 1. Модель региона лесных пожаров Хардтвальд в Баден-Вюртемберге. Графика: К.Хартебродт (FVA BW)

Оба аспекта – оценка риска и профилактические меры – обсуждались в лесной практике на протяжении десятилетий и по-разному трактуются от региона к региону. Проект «Модель региона лесных пожаров Хардтвальд» на равнине Северного Рейна в Баден-Вюртемберге, финансируемый Лесным климатическим фондом, искал возможные практические решения. Один из центральных вопросов: какую информацию можно использовать для определения зон риска?

В фокусе потенциальный ущерб

Интенсивность и распространение лесных пожаров существенно различаются в зависимости от лесного покрова. В принципе, однако, справедливо следующее: при длительном высыхании любой лес горюч! Теоретически по всему лесу следует определить зоны, подверженные риску, и меры по снижению риска. Однако доступность такой процедуры весьма сомнительна, не в последнюю очередь ввиду увеличивающегося дефицита  человеческих ресурсов.

Поэтому в регионе модели Хардтвальда основное внимание уделялось масштабу потенциальных разрушительных последствий в качестве критерия оценки. Этот подход связывает защиту населения и стихийных бедствий с защитой леса.

Вырисовывается четкая иерархия ценностей:

• Приоритет 1: жизнь и здоровье
• Приоритет 2: Критическая и уязвимая инфраструктура
• Приоритет 3: Особые культурные и природные ценности, а также экологически особо качественные лесные массивы.
• Приоритет 4: Лесные территории без выраженных особенностей

Такая расстановка приоритетов обычно  соответствует денежному размеру потенциального ущерба, который за пределами леса обычно значительно выше, чем в лесу.

Естественные факторы риска

Классификация риска при кущении основывалась на простом правиле, согласно которому районы с высокой долей хвойной древесины и мелкодисперсного топлива считаются особо подверженными риску. Последнее можно регулярно предполагать для молодых и, следовательно, небольших популяций. В принципе, такую ​​классификацию можно провести в рамках локальной проверки, хотя это требует значительных затрат времени и денег. Усилия в рамках проекта «Модель региона лесных пожаров Хардтвальд» были направлены на достижение максимально автоматизированного предварительного отбора с использованием существующих общедоступных и бесплатных данных.

Классифицируйте территорию по опасности возгорания (по горючести)

Для анализа характеристик пожаров с использованием методов дистанционного зондирования первым шагом было их разделение на три класса смесей древесных пород (СДП):

• СДП 1 > 80% хвойных пород
• СДП 2 смешанные насаждения
• СДП  > 80% лиственных пород

Затем было использовано картирование высотной структуры леса, на основе которого можно было определить высоту деревьев в насаждениях. Путем объединения информации, состава пород деревьев и высоты деревьев были идентифицированы области с большой долей хвойных пород с малой высотой (молодняков).

Определите объекты, которые стоит защитить

На втором этапе определения приоритетов были определены территории и объекты, заслуживающие защиты. Основой данных послужила свободно доступная база геоданных OpenStreetMap. Поскольку в этих зонах следует ожидать более высокую вероятность получения телесных повреждений (P1) или повреждения важной инфраструктуры (P2), в неё были включены следующие объекты и зоны:

• Приоритет 1: жилые районы, школы, детские сады, больницы, дома престарелых.
• Приоритет 2: Энергоснабжение, важные транспортные магистрали, другая критически важная инфраструктура, инфраструктура для опасных веществ.
• Приоритет 3: природные и культурные ценности, особо достойные защиты, другая инфраструктура, другое имущество
• .Приоритет 4: Районы без выраженных особенностей

Установлено безопасное расстояние для всех территорий и объектов, внутри которых пожары могут представлять особо высокую  опасность. Путем объединения инвентаризационной информации и территорий с объектами, заслуживающими особой охраны, были определены приоритетные зоны площадью один гектар в форме плитки. К ним относились лесные древостои, подверженные риску возгорания, если  они располагались в пределах 200 метров от территорий или объектов, заслуживающих охраны. Наконец, приоритет был классифицирован выборочно на основе иерархии ценностей (от P1 до P4) и плотности существующих лесных структур, подверженных риску пожара.

Пересечение различной информации

Рис. 2. Пересечение пород деревьев и высоты деревьев для формирования карты пожарной опасности леса. Графика: К.Хартебродт (FVA BW)

Путем пересечения карт структуры высот и сочетания пород деревьев можно определить области с более интенсивным поведением пожаров. Такие зоны представляют особый интерес для экстренных служб при тушении пожаров, поскольку они могут столкнуться с более динамичным поведением огня. На рис. 2 показано размещение таких областей в виде так называемой тепловой карты.

Рис. 3. Пересечение природной и инфраструктурной информации. Графика: К.Хартебродт (FVA BW)

С другой стороны, сочетание линий и территориальных инфраструктур, а также (свободно выбираемая) пространственная буферизация позволяют идентифицировать территории, более нуждающиеся в защите. На заключительном этапе выбора на рис. 3 показаны территории, которым было уделено первоочередное внимание для лесопрофилактики. Становится ясно, что существенного фокуса можно добиться за счет выбранного пути объединения естественной информации и использования данных о важных инфраструктурах.

Проекты карт были очень положительно восприняты лесниками и пожарными Баден-Вюртемберга. В частности, сокращение пространственного фона для любых превентивных мер рассматривалось как важный шаг на пути к осуществимости и доступности – важнейшей предпосылке для последующей реализации.

От бета-версии до финальной карты

Проведенные на сегодняшний день проверки на местах показали, что ни сложность природы, ни существующая запись инфраструктуры не могут быть полностью отражены. Например, это относится к районам с проблемными промежуточными и защищенными территориями, поскольку они не нанесены на карту или лишь частично нанесены на карту с помощью использованных  спутниковых данных Sentinel (в настоящее время изучается возможность использования  данных дистанционного зондирования). В этом отношении представляется необходимым сначала наладить двухэтапный процесс, в ходе которого сначала предоставляется рабочая версия, которая проверяется, дополняется и адаптируется на месте. На основе предоставленных данных затем может быть создана окончательная версия карт управления лесными пожарами.

Заключение

Ввиду нехватки кадров и финансовой нагрузки на лесопромышленные предприятия следует избегать обозначения всех потенциальных «зон риска», не представляющих существенной опасности для важных объектов или даже людей, заслуживающих защиты.

Пересечение информации о лесном покрове и данных о риске для людей и инфраструктуры является многообещающим способом достижения разумного ограничения на определение зон риска.

Публично доступная информация, такая как карты риска лесных пожаров и управления ими, может значительно облегчить конкретное планирование профилактических мер.

Эта процедура была протестирована в «регионе модели лесных пожаров Хардтвальда», включая пересечение данных для получения информации.

Концепция стандартизированной общенациональной классификации рисков кажется осуществимой только на основе общедоступных данных.

Превентивные меры с акцентом на ценные ценности, а также высокую денежную компенсацию позволяют эффективно соотносить затраты и потенциальный ущерб от пожара.