автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Система детальной оценки пожарной опасности лесной территории

На правах рукописи

УДК 303 732.4 -630*431.5

Егармин Павел Анатольевич

СИСТЕМА ДЕТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСНОЙ ТЕРРИТОРИИ

Специальность 05 13.01 - Системный анализ, управление, обработка > информации (технологии химико-лесного комплекса)

Автореферат диссертациг на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2005

Работа выполнена на кафедре системотехники Сибирского государственного технологического университета

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Доррер Георгий Алексеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук Андреев Юрий Александрович

доктор технических наук, профессор Кашкин Валентин Борисович

Ведущая организация

Институт леса им В. Н Сукачева СО ''АН

Защита состоится 29 сентября 2005 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К 212 253 01 при Сибирском государственном технологическом университете по адресу 660049 г. Красноярск, ул Марковского, СибГТУ, корп «АБВ», »уд. А-102.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Сибиоского государственного технологического университета

Автореферат разослан 19 августа 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к. т н , доцент

С В Ушанов

Ш* 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Среди многих важных проблем охраны и воспроизводства лесных ресурсов одной из наиболее ак дальних являекя проблема борьбы с лесными пожарами Проявившаяся в последние годы в нашей стране тенденция роста числа лесных пожаров связана с резким снижением средств, выделяемых на охрану лесов, то привето к существенному ослаблению лесопожарных служб

Основой эффективной работы лесопожарных служб являются оценка и прогноз пожарной опасности (ПО) в лесу, которые характеризует потенциальную у ¡розу возникновения лесных пожаров, их развитие и нанесение ущерба лесным ресурсам. На сегодняшний день в России оценка пожарной опасности проводится лишь по крупным территориальным единицам, чю негативно сказывается на точности итоговых прогнозов Кроме того, по-прежнему практикуется политика исключения и |ушения всех пожаров, возникающих на лесных землях, невзирая на -экономические соображения, состав древостоя, тип экосистемы и вероятные последствия пожаров (Фуряев. 2004) Современное положение гребнет бо ice объективного и гибкого подхода к охране лесов, в том числе к оценке и прогноз) пожарной опасности

В условиях Сибири и Дальнею Вое i ока, где се и, метеостанций редка лесорастительные условия чрезвычайно разнообразны, а уровень хозяйственного освоения территории пока остается низким, особое ¡начение приобретает организация местного определения ГТО силами работников оперативных отделений системы охраны леса При этом используемая система оценки и прогноза ПО должна учитывать основные факторы, определяющие горимость лесов, обладать достаточной степенью оперативности и детальное!и

Активное внедрение ГИСчехнологий в лесную отрасль, использование данных дистанционного спушикового зондирования в задачах лесной пирологии открывает новые перспективы по совершенствованию методики оценки и прогноза ПО лесной территории, способствует повышению эффективности работы лесопожарных служб

Цель и задачи работы. Целью исследования является разработка и реализация на основе средств прикладного системного анализа и [еоинформационных технологий системы детальной (поквартальной) оценки пожарной опасности в лесу, учитывающей погодные условия, состояние лесной растительности и возможное гь появления источников огня на охраняемой территории

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи.

1. Постановка общих требований к системе детальной оценки пожарной опасности лесной территории.

2. Разработка методики детальной оценки пожарной опасности, включающей следующие подзадачи:

a. Изучение зависимости между таксационными характеристиками насаждений и свойствами лесных горючих материалов (ЛГМ)

b. Обоснование применения ин1ерполяционных методов и спутниковой информации в задаче поквартальной оценки ПО в лесу по условиям погоды

c. Разработка численной методики расчета распределения источников огня на охраняемой территории по ретроспективным данным о лесных пожарах.

Создание ГИС-ориентированного ирпграммнпгп к-омп^кг^ для тематической

обработки таксационной, метеоролог информации с

БИБЛИОТЕКА Cfltt 49

целью определения чекушей пожарной опасное i и

Научная новизна. Предложен новый комплексный подход к определению текущей пожарной опасности, основанный на дечальной пиролог ической характеристике каждого квартала тесной территории Подход предполагает использование экспертных оценок, интерполяционных методов, спутниковой информации На основе изучения интерполяционных методов показано, что пространс1 венное распределение показателей поюды может быть представлено в виде аналитической функции комплексного аргумента

Практическая значимость. Разработан программный комплекс, представляющий основу системы детальной оценки ПО. С положительными результатами комплекс прошел тестирование по данным пожароопасных сезонов 2002-2003 гг терриюрии Усольского лесхоза Красноярского края Результаты работы комплекса Moiyi использоваться при оптимизации маршруюв воздушного и наземного патрулирования С учетом особенности лесных территорий профаммный комплекс готов к внедрению в структурных подразделениях системы охраны леса Разработан алюри!М картирования текущей ПО кварталов с использованием спутниковых данных.

Реализация резульгагов. Созданный программный комплекс принят к использованию в Сибирском региональном цен i ре но делам 1ражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий иихийных бедствий

Личный вклад автора. Выполнены сбор, обработка и анализ экспериментальных и статисгических данных Разработана методика и написано программное обеспечение по реализации системы детальной оценки ножарнои опасности лесной территории Разработан алгоритм картирования текущей пожарной опасности кварталов на основе данных дистанционно!о спутникового зондирования.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы были представлены на IV Международной научно-практической конференции "Экология и безопасность жизнедеятельности" (Пенза, 2003), Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование системы управления организацией в современных условиях" (Пенза, 2004), Всероссийской научно-прак1 ической конференции "Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы" (Красноярск. 2004), Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы лесною комплекса" (Брянск, 2004). VII и VTII Международных научно-практических конференциях "Экология и жизнь" (Пенза, 2004-2005); Межд>народной научно-практической конференции "Лесные и степные пожары, возникновение, распространение, тушение и экологические последствия" (Иркутск. 2005); на семинарах и научно-практических конференциях СибГТУ (2002-2005) Защищаемые положении:

1 С целью повышения эффективности функционирования структурных подразделений лесной охраны актуальной является разработка информационной системы детальной оценки пожарной опасности

2. Определение пирологической характеристики насаждений может быть выполнено с помощью меюда экспертных оценок, учитывающего относительное влияние таксационных показателей насаждений на свойства лесных горючих материалов

3. Вследствие редкой сети метеостанций детальную оценку и прогноз пожарной

опасности но условиям погоды следует проводить с испотьзоваписм интерполяционных методов и спутниковой информации

4 Предложенная численная методика распределения источников огня на охраняемой территории позволяет учесть влияние антропогенных и природных факторов на пожарную опасность в лесах

5 Разработанный ГИС-ориентированный программный комплекс является остговой системы детальной оценки пожарной опасности с целью оптимизации мероприятий по предупреждеиито, обнаружению и тушению лесных пожаров. Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ Из них 1 - в

центральной печати, 6 - в сборниках материалов международных конференции

Структура работы. Диссертация изложена на 128 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений Работа содержит 25 рисунков, 24 таблицы Библиография включает 121 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В первой главе рассматриваются факторы, влияющие на горимость лесов, приводился ан&титаческий обзор литературных источников, посвященных исследоваггшо методов предвидения возникновения тесных пожаров в России и за рубежом, представлены общие требования к проектируемой системе детальной оценки пожарной опасности лесной территории

1.1. Условия возникновения и распространения лесных пожаров Возникновению большою числа лесных пожаров предшествует ряд природных

предпосылок, усиленных хозяйственными, техническими и организационными факторами. Определение условий возникновения и развития лесных пожаров дает возможность оценить степень ПО в лесу, тем самым предупредить, быстрее обнаружить и своевременно ликвидировать их Комплексный учет ттих условий, их взаимосвязь должны составлять основу системы прогнозирования ПО (Мелехов, 1934; Коровин, 1988).

1.2. Современное сосюиние оценки пожарной опасности в России Отечественное направлегтие в разработке методик оценки пожарной опасности

определили работы, опирающиеся на связь влажности лесных юрючих материалов (ЛГМ) с метеорологическими показателями (Ситнов. 1910 Вантенгейм. 1939) Впоследствии В.Г. Нестеров (1949. 1968), а затем М В. Вонский и В А. Жданко (1975, 1976) разработали меюдику определения пожарной опасности по условиям погоды, которая используется в России в настоящее время Однако, вследствие редкой сети метеостанций, прогнозы, выдаваемые для целых административных областей и отдельных лесхозов, оказываются недостаточно достоверными

Оценка природной пожарной опасности происходит согласно переработанной И.В. Овсянниковым (1978) шкале И С Мелехова (1947). но она лишь частично учитывает особенности лесов, состояние растительности и появление источников огня на охраняемой территории

В силу этого особую актуальность приобретает организация системы детальной оценки ПО лесной территории, учитывающей основные факторы, определяющие горимость лесов. Подобные вопросы в разнос время изучались многими исследователями (Софронов, Волокигина, 1984, 2002; Марченко, 1993, 2004; Цветков,

Иванова, 1984. 2002, Гришин, Филько», 2005) Однако но ряду причин использование разработанных подходов при месшой оценке текущей ПО затруднительно В настоящей работе рассматривается комплексный подход к определению вероятности возникновения пожаров на охраняемой территории (Курбатский, Дороюв, Доррер, 1974, 1976, 1978).

1.3. Национальные системы прогнозирования ПО США и Канады

Американская национальная система оценки пожарной опасности (National Fit с Danger System) NFDRS представляет собой совокупность компьютерных программ и алгоритмов Система позволяет оценивать степень ПО в лесу путем прогноза поведения лесного пожара на рассматриваемой территории в течение 24-часовою периода Прогноз поведения пожара основан на метеорологических и спутниковых данных, состоянии ЛГМ, рельефе местности (Стародумов, Xapöepicp, 1976, Deeming. 1978. Rothermel 1983; http //www fs fed.us, 2004)

Структуру канадской сис!смы CFFDRS (Canadian Forest Tire Danger Rating System) составляю! чешре компонента- оценка пожарной опасности в лесах по устовиям п010ды. прогноз развишя лесных пожаров; оценка влагосодержапия ЛГМ, оценка возможности возникновения лесных пожаров от молний и по вине человека (Волокитина, Софронов, 2001: Van Wagner, 1987; http '/frm nofe cfs nrcan gc ca, 2004)

Анализ показал, чю сиаемы оценки ПО США и Канады соответствую: природным, хозяйственным и экономическим особенностям этих стран, оперируют данными большого числа метеостанций, используют информацию, потученную на основе экспериментальных исследований. В силу экономических причин российские пироло!и не имеки таких возможностей. Оценка и прогноз пожарной опасности в лесах России должны основывайся на результатах отечественных исследований

1.4. Обшис требования к системе детальной оценки ПО лесной территории Проведенный обзор позволяет сформулировать следующие требования к

проектируемой системе оценки и прогноза пожарной опасности: оперативность, полнота и точность итоговой оценки; универсальность: простота и удобство использования. Информационная модель, отражающая структуру данных системы, приведена на рис. 1.

JI ее ор астител ьны е условия

пнралошческаяхзр-ка ^ уч астков ра ci ш ельнос гн

картографические данные

Метеодаиные

текущие и

прогнозные

метео данные

Провести оценку и прогноз

пожарной опасности лесной

территории

Статистические данные

Жданные о по,карах î прошлом

методы расчетов н прогнозов

Топография и инфраструктур а местности

Математическое и информационное обеспечение

Рис 1 Кошекстная диаграмма информационной модели процесса оценки и протоза

пожарной опасности

Глава 2. ИИРОЛОГИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТАКСАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАСАЖДЕНИЙ

Во второй гпавс анализируется связь между таксационными показателями iiatd/h 1епий чесиою фонта и сиойаиами JII M Рассматриваются вопросы применения информационных icvhojioihhb тесной отрасти

2.1. Таксационные показатели насаждений

В лесной охране для разле 1ения \ihoi ообразия ясного ландшафта на олнорошые части используют систем} таксационных признаков, коюрая дает представление о характере леса, особенности его строения, имеющейся в нем древесине. Минимальной лссохозяйствснной единицей, однородной но основным таксанионпым показателям является выдел Совокупность ныделон образует более крупную единицу (квартал) Информация, полученная при оценке количественных и качественных харак!ериаик лесных ресурсов, служит основой всею лесною хозяйства (Анучин, 1982, 1991 : Поляков, Набатов. 1992).

2.2. Влияние таксационных показателей насаждений на свойства лесных горючих материалов

Исследования по выявлению зависимостей между отдельными частями лесного фиюненоза и их пекоюрыми таксационными показателями проводились как учснычи-лссопирологами. так и специалистами-лесоводами Л К. Поздняковым. ИИ Протопоповым, HM I орбатенко (1969) рассматривалась задача определения массы тех частей фитоценоза, которые не связаны непосредственно с запасами древесины Решение тгой задачи возможно на базе лесоустроительных материалов с помощью специально составляемых таблиц-эталонов Таблицы такою рода могут быть использованы в задаче оттенки природной пожарной опасности, поскольку содержат данные о запасах и пространственном расиредедении горючих материалов.

Обширные экспериментальные данные о некоторых свойствах ЛГМ. связанных с таксационными показаниями, рассмотрены С M Нонским. А.А Молчанов!,im. H И Фурясвым (1940. 1975, 1981). В работе H П. Курбатского (1970) такие показатели, как запас отдельных видов юрючих материалов, их влажносп.. естественным образом связаны с важнейшими таксационными характеристиками - типом леса, его составом по породам деревьев, возрастом, полнотой

MA Софроповым (1970) рассматривается вопрос о влиянии таксационных характеристик на условия высыхания и у влажнения основных видов ЛГМ, в первую очередь, на проникновение под полог древостоя солнечной радиации.

Важнейшей пирологичсской характеристикой насаждений является тип основною проводника тореттия (OUI), а также ею возможное изменение по периодам сезона AB Волокитиной и MA Софроновым (2002) разработана методика определения ihiiou OUI но 1иттам леса указанным н таксационных описаниях

Таким образом. имеется возможность определять количественные характеристики комплексов ЛГМ, пользуясь их таксационными признаками Частично такие характеристики получены для ряда регионов Сибири и Дальнего HocIока Однако ма paôoia требует обработки и анализа большою фактическою материала. Альтернативным подходом к определению пирологичсской характеристики насаждений може! счужить меюд экспертных оценок, учитывающий относительное влияние таксационных показателей насаждений на процессы возникновения и развития пожара.

2.3. Применение геоинформапнонпых технологий в лесном хозяйстве

lio второй половине 70-\ голов проштого сто тстия ста та развиваться iexi 10 Ю1 ия no eos laiiHio спаем (ля ортаиизации и хранения и росipanciпенных данных, потучившая название "Географические информационные системы'' f Г ИС ) И пастящее время lecoycipon ie п.пыми пре тприя i иями и научными nncini\ia\in разрабатываются ГИС. потребителями которых явтяются тесхозы песничесгва Дпя создания и ведения повьпетьных баз танных используются различные комплексы программ ("lopol " "ЛесГ ИГ" и др ) Основной компонент ГИС - совмещенная база ганных. которая сотержш таксационную и картографическую информацию, что пснво1яе1 иепо n.jonai ь ее и при опрече тении I К) leenoií территории

Наиботынис успехи применения ГИС -технотогий в задачах тсснои пирототии yiociHiiixibi в oñiacin космическою моииюриша лесных пожаров С 200"? i в Цснтрапьнои базе авиационной охраны лесов и более чем в потовине региональных баз функционирует ГИС "'Авиационная лесная охрана" л тя обеспечения информационной по i гержки принятия решений в области охраны тесов (Ьартапеи Беляев и тр 1998 Бетяев, Грпюв и др 2004) Сотрудниками института теса им В II Сукачева СО РАН (г Красноярск) разработана ГИС оперативного мониторинга пожарной опасности по условиям йог оды на основе спу гниковых танных (Пономарев Сухипип 2001. 2002) Акшвпо ветутся исс ie говапия и н трут их направлениях Вместе с техг. большинство испогтьзу емых систем ориентировано на принятие решений в верхнем звене упрашепия сиаемы oxpani.i leca и не обеспечивает необходимой для стру кг урных подраздетений детальности

Глава 3. МЕТОДИКА ДЕТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ТЕК> ЩЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСНОЙ I ЕРРИТОРИИ

Третья i тава содержит анаштические основы системы детальной оценки пожарной опасности в лесу Обосновывается использование интерполяционных мет,юн пре г южена численная мет тика расчета распредеиепия источником oí ни па охраняемой территории

ЗЛ. Пространственная интерполяция показателей пожарной опасности в лесу по условиям погоды

В нашей стране расчет комплексного показателя горимости и соответс1вутощего ему класса пожарной опасности по условиям ионии, как прави ю осушееттяется поданным единичной метеостанции Измеренные в одной точке значения метеоэлементов распространяются затем на всю территорию структурного подразтетсния При детальной оценке пожарной опасности такой по тхо i приве reí к искажениям тчпос! и npoi но за О шим и ¡ способов прео юления указанных трудностей может явтяться использование интерполяционных методов При лом пеобхо тимо определим. \iaiема!ическую мо гель распре телепня фаморов погоды и выбрать объект интерполирования непосредственно коми тексныи показатель горимости или элементы погоды, на основе которых происходит его вычисление

На первом этапе исс гедоиания нами были рассхшгрены четыре метеостанции Красноярскою края По трем n¡ них проно ти тост, интерполирование а но четверти проверялось совпадение вычисленных ттсмснтов В качестве узтов ии i ерно жрования и извей пых значений шемеитои пототы бы ни опре те leni.i коор тинаты и метеоданные Дзержинской. Казачинской и Б-Муртинскои метеостанции Объектом проверки методов служит данные 1асеевской метеостанции (рис 2)

Рис. 2. Схема расположения метеостанций В качестве ыементов интерполирования были рассмотрены температура воздуха I, температура точки росы Т , котичесгво осадков Методы интерполяции были проверены по данным за семь лет (1997 2003 гг ) в период с мая по август

Интерполирование метеорологических показателей и комплексного показателя юримости проводилось интерполяционным полиномом первой степени:

А{х-х,) + В{у-у})

С

где А, В, С - коэффициенты уравнения плоскости; X,, у] - координаты первой точки области интерполирования, х, у - координаты произвольной точки области интерполирования, /, (х,, ) - значение составляющих пот оды в точке х,, у].

Для улучшения полученных результатов было необходимо увеличить степень интерполирующего полинома, однако в теории функции действительного переменного при повышении степени полинома количество узлов интерполирования и, соответственно, число рассматриваемых метеостанций существенно возрастает. С учетом плавного характера изменения показателей погоды было выдвинуто предположение, что их распределение является аналитической функцией комплексного аргумента Z = x + iy Необходимо отметить, что при увеличении рассматриваемого числа узлов интерполирования на единицу степень комплексного полинома также повышается на единицу В этом случае, для интерполирования необходимо воспользоваться комплексным интерполяционным полиномом-

где = (2-2,)(2-22)...(г-2я); - производная и<2)

(г = х +1у).

в точке

На втором этапе исследования по тем же трем станциям вычислялись, а в четвертой проверялось совпадение показателей, полученных с помощью комплексного интерполяционного полинома второй степени (рис. 3)

Тамото, 2005 г.

Дни с начала года

Рис 3 Вычисленный комплексный показатель (КПВ) в сравнении с фактическим (КПФ) по данным метеостанции Тасеево за 2003 год

На тре1ьем этапе проводилось интерполирование метеопоказателей комплексным полиномом третьей степени В качестве четвертою узла интерполирования были рассмотрены данные Мотытинской станции (рис 1) Для сравнения рассмотренных методов значения комплексных показателей (интерполированных, вычисленных) ставились в соответствие с фактическим номером класса ПО (табл 1), который опредетялся по методике ЛенНИИЛХ (Вонский, Жданко и др , 1975).

Таблица 1

Число несовпадений классов 1Ю для значений комплексного показателя интерполированного (КИ) и вычисленного (КВ) в сравнении с фактическим

Интерполирование Ин I ерполирование Интерполирование

Год полиномом первой степени комплексным полиномом вт орой степени комплексным полиномом трет ьей степени

КИ КВ КИ КВ КИ КВ

1997 52 26 53 19 56 23

1998 77 70 73 59 65 50

1999 50 46 50 36 53 41

2000 48 25 37 18 41 7

2001 52 52 46 35 54 55

2002 45 39 48 27 40 30

2003 55 44 45 37 39 39

I 379 302 ^ 352 231 348 245

Доля 20,4% 16,3% 19,0% 12,4% 18,7% 13,2% '

Проведенные исследования позволили сформулировать следующие рекомендации по использованию интерполяционных методов в задаче оценки пожарной опасности по условиям погоды 1. Территорию, находящуюся под контролем структурного подразделения системы охраны леса, целесообразно разбивать на симплексы, образуемые тремя

ближайшими друг к другу метеостанциями, и интерполирование осуществлять для кварталов, находящихся внутри симплексов

2. Наиболее выгодно интерполировать элементы погоды комплексным полиномом второй степени и на основе этих данных вычислять комплексный показатель горимости.

3. Интерполяцию осадков проводить юлько при их фронтальном характере. Внутримассовые осадки следует учитывать в радиусе не более 30 км от метеостанции, как это принято в Гидрометеослужбе.

3.2. Расчет распределения источников огня на охраняемой территории

Для оценки опасности появления источников огня в каждой данной точке охраняемой территории введем функцию возможности возникновения пожаров (ВВП) (р{х,у) и представим ее в виде суммы двух с тагаемых

<р(х,у) = (р[{х,у) + <р1{х,у). (1)

где (р] (х, у) - функция ВВП для точки с координатами (х, у), вычисленная на текущий год на основе статистических данных о пожарах за прошлые годы, (р2 (х, у) - "фоновая" опасность возникновения пожаров, не зависящая от статистики пожаров и определяемая экспертным путем

Основой предлагаемою метода служит следующая гипотеза (Курбатский, Дорогов. Доррер, 1978) Если на каком-то участке территории в прошлом возник пожар, то этот и смежные с ним участки являются потенциально опасными. При этом считается, что суммарная выгоревшая площадь мала по сравнению с площадью охраняемой территории, таким образом, каждый статистический пожар можно рассматривать как точку на карте Степень пожарной опасности максимальна для участка, где был пожар, и убывает с увеличением расстояния от этого участка Следовательно, с каждым имевшим место в прошлом пожаром будем связывать некоторый потенциал пожарной опасности, определяемый погенциа тьной функцией

11 (х,у,х1,у1) ( который действует в определенной окрестности точки возникновения

пожара с координатами х:у (; д ^ где р общее количество статистических пожаров). Для вычисления потенциальной функции на карте охраняемой территории вокрут точки возникновения пожара в прошлом с координатами и У, проводится окружное 1ь радиуса /?, и всем точкам внутри этого круга приписывается потенциал

и(х>У>х1,у1) = -^-, (2)

жК1

а всем точкам вне этого круга - потенциал, равный пулю (рис 4) Радиус выбирается экспериментально.

Функция <Р\(х,у) для каждой точки лесной территории определяется как сумма

потенциальных функций, порожденных всеми прошлыми пожарами-

р

^(х,у) = ^1Щх,У,х„у1) (3)

1=1

и = о

х, х

Рис. 4 Вычисление потенциальной функции

Рассмотрим вычисление функции <рх(х,у) в задаче определения пожарной опасности каждого квартала охраняемой территории. При построении вокруг точек возникновения пожаров окружностей (рис 5) квартал разбивается на участки, каждый из которых имеет некоюрое посюянное значение (рх{х,у)

Рис. 5 Вычисление функции (р^(х,у) для каждого квартала

Таким образом, вычисление среднею для квартала значения функции (рх(х,у) выразится формулой'

в

%<Рч*(х>У)81л Р, * (*, у) = -, (к = 1,2...*)

(4)

1де (Р\к (х, У ) - среднее значение функции ВВП к-го квартала охраняемой

территории, <Рш(х>У) - значение функции ВВП Ь участка в к квартале, -площадь Ь участка в к квартале; В - число участков в к квартале; К - число кварталов охраняемой территории.

Для удобства использования функции ВВП суммарную функцию целесообразно приравнять к единице и перейти к нормированной функции'

т(г ,Л - ^Х,У) - (*>У) + 9г(х'У) та х<р(х,у) Р1|мх+Р2тах

Х,у<Е.и

где - <Р\ (*> У), 9г= тах<р2(*,.у).

Обновления статистической информации о пожарах, используемой дня определения функции (р{х,у) , должны проводиться ежегодно.

3.3. Определение текущей пожарной опасности

Учет состояния лесной растительности. В результате изучения природы растительных пожаров на основе экспертных оценок можно определить относительное значение важнейших таксационных характеристик насаждений и их влияние на возникновение, распространение и развитие пожаров В качестве таких характеристик следует принять категорию земель, тип леса, преобладающую норо 1у, группу возраста и полноту древостоя В габл 2 приведен пример экспертных оценок по 100-балльной шкале катет орий земель и типов леса с точки зрения условий возникновения в них пожаров Оценки относятся к Чунскому лесхозу Красноярского края (Курбатский, Доррер, Дорогое, 1976) Пирологическое значение таксационных характеристик насаждений неравноценно Для учета различий предлагается применить их оценку по 100-балльной шкале категория земель - 100, тип леса - 70, преобладающая порода - 60: полнота древостоя - 40; группа возраста - 20

Таблица 2

Экспертные оценки пиролог ической значимости категорий земель и типов леса (фраг мент)

Категория земель Оценка 1ип теса Оценка

Редины 100 Бруснично-толокнянковые 90

Гари 90 Бру снично- {еленомошные 80

Лесосеки 90 Вейниковьге 70

Прогалины 80 Осочково-разнотравныс 60

Насаждения естественные 60 Хвощово-зсленомошные 40

Приведенные оцеггки позволяют опредетшь комплексную оценку пожароопасноеги каждого таксационного участка в квартале'

iiJO,

где Яь - средняя оценка пожароопасное™ участка; - оценка i

характеристики Ъ участка, SO, - относительная оценка ; характеристики, SUP — ^ SO,. сумма относительных оценок всех характеристик; В - число

участков в квартале.

По средним оценкам таксационных участков можно определить среднюю оценку предпосылок к возникновению пожаров в квартале'

п

^Яьк^ьк

15«

ь=\

тде с1к - средневзвешенная оценка ножароопаеносги квартала: <7м средневзвешенная оценка пожароопасное™ Ь участка в к квартале, - площадь Ь участка в к квартале, В - число участков в квартале, К - число кварталов на охраняемой территории.

Средневзвешенные оценки пожароопасности кварталов допустимо принять неизменными до момента составления новых таксационных описаний

Учет влияния погоды. В России при определении пожарной опасности по условиям пот оды используется комплексный показатель горимости. разработанный В Г. Нестеровым и модифицированный в ЛенНИИЛХ.

(КЯ)„={(Я/7)„_, +/„,(/„.,-тпЛ)}Кп, (8)

где /,т- температура воздуха и точки росы в 13-15 часов. "С. п- порядковый

номер дня, К - коэффициент учета осадков.

Применительно к формуле (8) задача нахождения комплексною показателя горимости каждого квартала лесной территории сводится к интерполяции комплексным полиномом Ла1ранжа второй степени всех переменных, входящих в формулу. В этом случае полииом Лагранжа имеет вид.

где Мг) = (г - )(~ - )0 - ); ) - производная в точке ^

(г = х + /у).

Расчет балла ПО. На основании исследований процесса пожарного созревания участков лесного фонда были установлены минимальные значения комплексною показателя горимости (табл 3). при которых в кварталах с различной средневзвешенной оценкой пожароопасноети возможно возникновение пожаров Число дней, в течение которых квартал непрерывно находился в состоянии пожарной зрелости, принято в качестве балла ПО квартала.

Таблица 3

Соотношение минимальных значений комплексного показателя горимости и средневзвешенных экспертных оценок пожарной опасности кварталов

Интервалы оценок Минимальные значения показателя по периодам

весенне-летний летне-осенний

0-25 3900 7900

26-50 1900 3900

51-75 700 1900

76-100 200 700

Учет вероятности появления источников огня и оценка текущей ПО. В

зависимости от значений функции возможности возникновения пожаров (ВВП) <Р(Х>У) и числа дней, в течение которых квартал непрерывно находился в состоянии пожарной зрелости, определяется степень текущей пожарной опасное!и Оабл 4).

Таблица 4

Оценка степени текущей пожарной опасности квартала

Число дней в сосюянии пожарной зрелое i и Градации функции ВВП Степень текущей 110

0 Низкая

0 0,1-0,4 Низкая

0,5-1 Низкая

0 Низкая

•>0 0.1-0,4 Средняя

0,5 - 1 Высокая

Глава 4. ГИС-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС "ДЕТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСНОЙ ТЕРРИТОРИИ"

Четвертая глава содержит техническое описание разрабо1анного программного комплекса, его практическое применение Приведена функциональная «одеть системы детальной оценки пожарной опасности в мстодолотии 1DEF0 Рассматривается возможность использования спутниковых данных в задаче определения (екущей пожарной опасности лесной территории

4.1. Назначение программного комплекса и решаемые задачи С целью повышения эффективности функционирования структурных подразделений системы охраны леса оптимизации мероприятий по прсд)нреждению, обнаружению и тушению лесных пожаров нами со ¡дан ГИС-ориентированный программный комплекс на примере Усольского лесхоза Красноярскою края Практическая реализация методики детальной оценки пожарной опасности лесной [ерритории включает программный модуль (рис 6), разработанный в визуальной объектно-ориентированной среде Borland Delphi 6. и средство анализа географической информации ArcView 3.3 Комплекс задач, решаемых системой для каждого квартала заданной территории, включает'

- определение относительной оценки природной пожарной опасности,

- интерполяцию метеорологических данных и расчет комплексного показателя горимости;

- учет возможности появления источников огня.

- получение комплексной оценки пожарной опасности.

Итоговым результатом работы комплекса явтяется получение тематических карт по стандартным и произвольным запросам, создание отчетов текущей пожарной опасности заданной 1ерритории.

Первым этапом реализации комплекса было построение функциональной модели деятельности сис1емы детальной оценки ПО с использованием CASE-средс!ва BPwin 4.1. (рис 7) 3aieM было произведено проецирование иерархии объектов комплекса и сборка профаммы.

Рис 6 Интерфейс пршрачмного модуля

Спецификация системы

Отчеты

Исходные данные Система детальной оцрнм пожарной опасности t

лесной территории Геоинформационные карты

On 0

Программный комплекс

node 'title Система детальной оценки пожарной опасности а-0 лесной территории number

Рис 7 Кошексшая диаграмма функциональной модели программного комплекса

Картирование текущей пожарной опасности заданной территории осуществляется на основе DBF файлов распределения относительных оценок пожароопасное]и, метеорологических показателей, значений функции ВВП и балла пожарной опасности. Обработка результатов программного блока происходит с использованием геоинформационной системы Arc View 3 3. Основу системы составляет слой квартальной сети лесничеств заданной территории Минимальным графическим объектом, по которому возможно получение содержательной информации, является квартал.

Реатизация npoi раммпого коми текса в виче oí ie ilhoto хтоту 1я исно ibsyeuoii в тесхозс iсоинформационной системы позволит настаивать на оперативную карту пожарной опасности pas жчиот о рола юно ши i елыту то информацию карм.1 тесов таксационных описании, транспортных путей итд

4.2. Практическое применение программного комплекса Разработка программною комптекса осушсствтя iaci, на примере Тасеевскою. Троицкого Бирюсинского Унжинскот лесничеств У со тьского тесохозяйст венного претприятия Красноярскою края район приашарских сосняков Система прошла тестирование по хтатериалам 2002-2003 м

В качестве источника таксационной информации исно п.зова iaci. повыде н.пая база данных, составленная при тесоустройствс Усольского лесхоза в 2003 г С цстью 1Ю|учепия жспершых оценок характеризующих втяпие 1аксационпт,1х показатстей насаждении на процессы возникновения и распространения полшра. быта проветепа экспертиза Экспертиза включала с 1едуюшие этапы oióop и формирование труппы экспертов проведение опроса аиашз и обработка информации экспертов, выдача результатов протноза Группу эксперюв составили работники FiniccHCKoro 1есохозяйственнот о предприятия Красноярского края В итоге была получена карта распрсдстсния средневзвешенных оценок пожароопасное! и кварталов (рис 8)

Интерполяция мстеоро тогических показателей осущсств тя таеь по данных! 7 метеостанций Лбан H-Vlypia Дзержипское Казачипекое Vlominiio Осип-mi,тс Тасеево(рис 2)

В качестве основы для вычисления значений функции ВВП в каждом квартале заданной территории исно тьзовалась ретроспективная статистика пожаров четырех лесничеств Усольского лесхоза (1992 - 2002 гг ). В итоге была получена карта распределения значений функции ВВП (рис 9)

В течение пожароопасных сезонов 2002-2003 гг на территории указанных 1еспичесш был зафиксирован 41 лесной пожар Число пеудачных npoiiioioii при которых наблюдалось возникновение пожаров в кварталах с низкои степенью текущей пожарпой опасности, составило 7.3%, т е система предсказала 38 пожаров из 41. что указывает на адекватность разработанной методики

Картирование текущей ПО на территории структурною подразделения занимает 5-10 мин с момента получения метеосводки (рис 10) Полученные сведения могут яв тяться основой тля шиихтизации противопожарных мероприятии Рассмотрим пример математической постановки задачи но выбору on i ималытых маршрутов авиапатру шрования с испо 1ьзованисм информации о текущей ПО кварталов

Нусгь имеется карта-схема квартатьной сети охраняемой территории /Л содержащая J кварталов Для произвольного /-то квартала, занимающею область SjCzD с площадью A(Sj) за тапа функция риска возникновения пожаров

R(jJ = 0,2, i че 0 - низкая степень ПО, I - сре тияя 2 - высокая I с ш

R(j)> ркр- тле р • значение функции риска, принятое за критическое, то /-и

кварта i называется критическим Обозначим (¡ линию маршрута icidicjii.iioio аппарата (ЛА). а длину Э1 ого маршрута LíG) Если/ радиус обзора местности с Л \ го об тасть. осматриваемую с маршру та О. обозначихт S{G,l)

Рис 8 Карта природной пожарной опасности Усольский лесхоз

Требуется найти такой маршрут G, который начинается и заканчивается в данной точке (аэродроме) и представляет собой замкнутую ломаную, содержащую не более N звеньев (N<<J), узлы которой совпадают с центрами выделенных кварталов, и офаниченную по общей длине величиной Iй (т е I/(l)<'<i°) Маршрут оценивался следующими безразмерными кри1ериями-

YAiS^SiGJ))

Fl = ~-2(£>)----* maX,V;"' *deRU) > /V (10)

F2 = /-,/(L(G)/L°)-> шах. (ii)

Критерий Fi оценивает относительную долю кварталов со значением риска не меньше критическою, осмотренных с маршрута G Критерий h\ оценивает эффективность использования маршрута JTA Могут учитываться также дополнительные ограничения- наличие ючек. над которыми обязан пройти маршру i JIA; участки территории, над которыми полеты запрещены

Для решения многокритериальной задачи (10) - (11) вводим общий критерий

Fз - aiFi f a2F2 -» max, (12)

где коэффициенты (X, определяют относительную значимоаь каждого из

критериев (ct{ + а2 - 1)

Сформулированную задач} по выбору .У-звенной ломаной, оцениваемой кри!ериями (10) - (12), можно рассмафивать как задачу дискрешот ошимального управления с дискретными множествами управляющих воздействий, в которой оценка качества проводится в конце фазовой фаектории (Герасимов, Доррер, 1982, 1988) На рис 11 приведен пример условного оптимальною маршрута авиапатрулирования по критерию максимального охвата пожароопасных участков. Условность маршрута обьясняется тем, что при авиапагрулировании полеты проходят над территорией, занимающей значитетыю большую площадь, нежели площадь рассмафиваемых в настоящей pa6oie лесничеств.

4.3. Использование спутниковой информации в задаче детальной оценки текущей пожарной опасности лесной территории

В 90-х годах XX века в России появилась возможность регулярно принимать космическую информацию в канале высокого разрешения HRPT. поступающую от полярно-орбитальных спутников серии NOAA POES, что способствовало развитию исследований по использованию космических средств дистанционного зондирования в задачах противопожарно! о контроля лесов С ноября 1994 г в Институте леса им В.Н. Сукачева СО РАН (г Красноярск) действует американская станция приема и обработки информации, поступающей от спутников серии NOAA POES.

Сотрудниками института леса им В Н Сукачева СО РАН разработана технология оперативной оценки и пронюза пожарной опасноеги в тесах по устовиям погоды по данным со спутников серии NOAA Создана ГИС оперативного мониторинга ПО Методика картирования пожарной опасности подра ¡умевает пространственное совмещение изображений, соогве1ствующих последовательным циклам съемки, определение радиометрической температуры JTFM в каждом пикселе каждого снимка и последующее вычисление комплексного показателя горимости

Использование многоспектральных цифровых изображений, получаемых в видимом, ближнем инфракрасном и тепловом диапазонах спектра, обосновано результатами магматическою и физическою моде гирования динамики ЛГМ и ее связи с радиометрической ¡емпературой JIFM, фиксируемой спутниковыми приборами (Сухинин, Пономарев, 1996, 2000, 2001, 2002).

На рис. 12 приведена блок-схема алгоритма картирования текущей пожарной опасности кварталов заданной территории с использованием спутниковой информации. Указанный подход следует использовать в юм случае, когда на территории структурного подразделения сис!емы охраны леса и на смежных с ним территориях нет достаточного для прогноза числа метеостанций

Рис. 12. Методика картирования текущей пожарной опасности кварталов заданной территории с использованием спутниковой информации

Для доступа к тематически обработанной спутниковой информации структурному подразделению необходим выход в сеть Интернет После блока основных программных вычислений происходит коррекция и восстановление отсутствующих показателей по данным со спутников КОЛА. Высокая детальность (до 1 км) позволяет восстанавливать значение комплексною показателя горимости каждого квартала заданной территории.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Обосновано использование интерполяционных методов в задаче детальной оценки пожарной опасности по условиям погоды. Экспериментально установлено, что наиболее выгодно интерполировать элементы погоды комплексным полиномом Лагранжа второй степени.

2. Разработана численная методика расчета распределения источников ошя, основанная на ретроспективной статистике лесных пожаров

3. Предложена методика детальной (поквартальной) оценки пожарной опасности, позволяющая дифференцированно учитывать особенности погоды, насаждений и распределение источников от ня по охраняемой территории.

4 Создан I ИС-ориентированный программный комплекс, осуществляющий оценку и картирование текущей пожарной опасности Полученные результаты подтверждают адекватность разработанной методики, обосновывают возможность их использования при оптимизации противопожарных мероприятий, в частности, при проектировании маршрутов воздушного и наземного патрулирования.

5. Разработан алторитм картирования текущей пожарной опасности кварталов с использованием информации со спутников серии КОАА. Указанный подход следует использовать при отсутствии необходимой для расчетов метеорологической информации.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Егармин, П. А. Построение типовой модели деятельности лесохозяйственного предприятия Красноярского края / II. А. Ьгармин ; Сиб гос. техн ун-т лесосиб фил - Лесосибирск, 2003 - 13 с - ил - Деп в ВИНИТИ 02 04 03 № 586-В2003

2 Егармин, П. Л Применение средств прикладного системного анализа при проектировании информационных систем по охране лесов от пожаров / П Л Егармин // Экология и безопасность жизнедеятельности • мат IV Мсжд науч -пр конф / Приволжский Дом знаний Пенза. 2003 - С. 72-74

3. Егармин, П А. Реструктуризация деятельности лесохозяйственного предприятия в современных условиях / П Л Егармин, Л В Коляда // Совершенствование системы управления организацией в современных условиях . мат Всерос науч -пр. конф. / Приволжский Дом знаний. - Пенза, 2004 - С. 264-266

4 Егармин. П А Прогнозирование пожарной опасности в лесах Сибири Проблемы и пути решения / П. А Егармин, А В Коляда // Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы мат Всерос науч -пр конф, том 1., Красноярск, 18-20 октября 2004 т. / Сиб. юс. техн. ун-т. -Красноярск, 2004 -С 209-213

5. Et армии, П Л. Построение карт природной пожарной опасности на основе геоинформационных технологий / П. А Егармин // Экология и жизнь : мат. VII Межд науч.-пр. конф., Пенза, 25-26 ноября 2004 г. / Приволжский Дом знаний -Пенза, 2004.-С. 105-107.

6. Егармин, П. А. Расчет распределения источников пожаров в лесу в общей задаче определения пожарной опасности охраняемой территории / П. А Егармин // Актуальные проблемы лесного комплекса сб. науч тр / Брянск гос инж -тех. акад. Брянск, 2004. - С. 88-90.

7 Егармин, П А Определение природной пожарной опасности с применением лесотаксационных баз данных / П. А Егармин // Актуальные проблемы лесною комплекса сб науч. тр./Брянск гос инж.-тех акад. - Брянск, 2004 С. 91-94

8. FiapMHH, П А Использование спутниковой информации в задаче детальной оценки пожарной опасности лесной терриюрии по условиям погоды / ПА Егармин // Эколог ия и жизнь : мат. VIII Межд науч -пр конф / Приволжский Дом знаний. - Пенза, 2005. - С 62-65.

9 Доррер, Г А Детальная оценка пожарной опасности в лесах / Г А. Доррер, П А. Е1армин // Лесные и степные пожары: возникновение, распространение, тушение и экологические последствия ■ мак Межд науч-пр конф. / Иркутск. 2005.

© ИП Валишина Т Т, заказ № 0124, тираж 100, К-0805, тел +7-902-946-58-59, +7-902-924-60-31, (3912) 94-60-31

»15042

РНБ Русский фонд

2006-4 12160

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Условия возникновения и распространения лесных пожаров.

1.2. Современное состояние оценки пожарной опасности в России.

1.3. Национальные системы прогнозирования пожарной опасности

США и Канады.

1.3.1. Американская национальная система пожарной опасности.

1.3.2. Канадская система оценки пожарной опасности.

1.4. Общие требования к системе детальной оценки пожарной опасности лесной территории.

Выводы.

ГЛАВА 2. ПИРОЛОГИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТАКСАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАСАЖДЕНИЙ.

2.1. Таксационные показатели насаждений.

2.2. Влияние таксационных показателей насаждений на свойства лесных горючих материалов.

2.3. Применение геоинформационных технологий в лесном хозяйстве.

2.3.1. Использование ГИС в задачах лесоустройства.

2.3.2. Использование ГИС в задачах лесной пирологии.

Выводы.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ДЕТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСНОЙ ТЕРРИТОРИИ.

3.1. Пространственная интерполяция показателей пожарной опасности в лесу по условиям погоды.

3.1.1. Интерполяция показателей погоды полиномом первой степени

3.1.2. Интерполяция показателей погоды комплексным полиномом Лагранжа.

3.2. Расчет распределения источников огня на охраняемой территории.

3.3. Определение текущей пожарной опасности.

3.3.1. Учет состояния лесной растительности.

3.3.2. Учет влияния погоды.

3.3.3. Расчет балла пожарной опасности.

3.3.4. Учет вероятности появления источников огня.

Выводы.

ГЛАВА 4. ГИС-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС "ДЕТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛЕСНОЙ ТЕРРИТОРИИ".

4.1. Назначение программного комплекса и решаемые задачи.

4.2. Практическое применение программного комплекса.

4.2.1. Оперативная оценка текущей пожарной опасности территории Усольского лесхоза Красноярского края.

4.2.2. Использование карт текущей пожарной опасности при оптимизации маршрутов воздушного и наземного патрулирования.

4.3. Использование спутниковой информации в задаче детальной оценки текущей пожарной опасности лесной территории.

4.3.1. Полярно-орбитальные спутники серии NOAA POES.

4.3.2. Оперативная оценка пожарной опасности в лесу по условиям погоды на основе спутниковых данных.

4.3.3. Оценка текущей пожарной опасности кварталов на основе спутниковых данных.

Выводы.

Актуальность работы.

Лес является одним из главных составляющих живой природы и наиболее ценным природным ресурсом для человека. По обеспеченности лесами Россия занимает первое место в мире, обладая примерно 1/5 мировых I лесонасаждений и запасов древесины, а в отношении бореальных и умеренных лесов является практически монополистом, обладая 2/3 мирового запаса.

Среди многих важных проблем охраны и воспроизводства лесных ресурсов одной из наиболее актуальных является проблема борьбы с лесными пожарами, приводящими ежегодно к гибели или расстройству миллионов гектаров насаждений, выбросу в атмосферу сотен тысяч тонн продуктов сгорания, снижению водоохранных и защитных свойств лесов. В нашей стране лесные пожары продолжают оставаться фактором, не имеющим себе равных по эффекту воздействия на лес. Пройденная огнем площадь лесного фонда в отдельные годы оказывается соизмеримой с площадью рубок главного пользования и общей площадью лесовосстановительных работ. Проявившаяся в последние годы во многих регионах тенденция роста числа лесных пожаров (рис. 1) связана с резким снижением средств, выделяемых на охрану лесов, что привело к существенному ослаблению лесопожарных служб [33, 34, 37]. В наибольшей степени это отразилось на авиационной охране лесов, финансируемой из средств федерального бюджета.

Обеспечение своевременного обнаружения и ликвидации лесных пожаров в условиях недостаточного финансирования во многом зависит от точности прогноза их возникновения. Основой эффективной работы лесопожарных служб являются оценка и прогноз пожарной опасности (ПО) в лесу, которые характеризуют потенциальную угрозу возникновения лесных пожаров, их развитие и нанесение ущерба лесным ресурсам. На сегодняшний день в России оценка пожарной опасности проводится лишь по крупным территориальным единицам, что негативно сказывается на точности итоговых прогнозов.

12 г Площадь ЛП □ Количество ЛП

10 зе

СО I 6 О

900

6,87 О 2

1107

4,03

448

1,2

1309

7,82

1227

1064

515

377

1,0

1,69 1

5,17

1400 1200 1000

800

629

2,12 1 с с

0 В 5

01

600 £ § о

400

200

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Рис. 1. Динамика числа и площадей лесных пожаров в Красноярском крае по годам (1996 - 2004 гг.)

Кроме того, по-прежнему практикуется традиционная политика исключения и тушения всех пожаров, возникающих на лесных землях, находящихся под пожарной охраной, невзирая на экономические соображения (включающие затраты на охрану), на состав древостоя, тип экосистемы и на вероятные последствия пожаров. Попытки ее применения, даже в случае если пожар принес бы пользу для экосистемы, укрепив ее стабильность и снизив нагрузку горючих материалов, приводят к увеличению пожарной опасности и, следовательно, к увеличению силы потенциальных пожаров и ущерба от них. Современное положение требует более объективного и гибкого подхода к охране лесов, в том числе к оценке и прогнозу пожарной опасности [9, 94].

В условиях Сибири и Дальнего Востока, где сеть метеостанций редка, лесорастительные условия чрезвычайно разнообразны, а уровень хозяйственного освоения территории пока остается низким, особое значение приобретает организация местного определения пожарной опасности силами работников оперативных отделений системы охраны леса. При этом используемая система оценки и прогноза пожарной опасности должна учитывать основные факторы, определяющие горимость лесов, обладать достаточной степенью оперативности и детальности.

В разное время подобные вопросы изучались многими исследователями. М. А. Софроновым, А. В. Волокитиной [15, 83] разработана методика оценки распределения по территории реальной пожарной опасности на основе построения среднемасштабных карт растительных горючих материалов. Метод оценки текущей пожарной опасности, учитывающий различия суточных состояний ландшафтов, предложен Н. А. Марченко [57, 58]. П. А. Цветковым, Г. А. Ивановой [40, 96] рассматривается система местной сигнализации пожарной опасности, включающая три взаимосвязанных компонента: определение пожарной опасности по условиям погоды, местные шкалы очередности пожарного созревания лесных участков, лесопожарные схемы. Однако в силу ряда причин (отсутствие необходимой информации, длительность расчетов) использование указанных подходов при местной оценке текущей пожарной опасности затруднительно. Очевидно, необходимо искать новые пути решения проблемы.

В настоящей работе рассматривается комплексный подход к определению вероятности возникновения пожаров на охраняемой территории, основанный на исследованиях Н. П. Курбатского, Г. А. Доррера, Б. И. Дорогова [26, 49, 50]. Он предполагает использование экспертных оценок таксационных показателей насаждений, данных дистанционного спутникового зондирования.

В настоящее время все государственные лесоустроительные предприятия ведут учет лесного фонда с использованием геоинформационных систем. Таксационная и картографическая информация, определяющая характер и состояние охраняемых площадей, а также их пространственное расположение, доступна лесохозяйственным предприятиям в виде совмещенных баз данных. Для проведения оперативного космического мониторинга в интересах лесопожарных служб во многих городах страны функционируют приемные центры. Привлечение спутниковой информации позволит проводить оценку и прогноз пожарной опасности в районах с редкой сетью метеостанций.

Таким образом, использование ГИС-технологий и спутниковых данных открывает новые перспективы по совершенствованию методики оценки и прогноза пожарной опасности лесной территории, способствует повышению эффективности работы лесопожарных служб.

Цель работы: разработка и реализация на основе средств прикладного системного анализа и геоинформационных технологий системы детальной (поквартальной) оценки пожарной опасности в лесу, учитывающей погодные условия, состояние лесной растительности и возможность появления источников огня на охраняемой территории. Задачи работы:

1. Постановка общих требований к системе детальной оценки пожарной опасности лесной территории.

2. Разработка методики детальной оценки пожарной опасности, включающей следующие подзадачи: a. Изучение зависимости между таксационными характеристиками насаждений и свойствами лесных горючих материалов (ЛГМ). b. Обоснование применения интерполяционных методов и спутниковой информации в задаче поквартальной оценки пожарной опасности в лесу по условиям погоды. c. Разработка численной методики расчета распределения источников огня на охраняемой территории по ретроспективным данным о лесных пожарах.

3. Создание ГИС-ориентированного программного комплекса для тематической обработки таксационной, метеорологической и статистической информации с целью определения текущей пожарной опасности.

Научная новизна работы. Предложен новый комплексный подход к определению текущей пожарной опасности, основанный на детальной пирологической характеристике каждого квартала лесной территории. Подход предполагает использование экспертных оценок, интерполяционных методов, спутниковой информации. На основе изучения интерполяционных методов показано, что пространственное распределение показателей погоды может быть представлено в виде аналитической функции комплексного аргумента.

Практическая значимость. Разработан программный комплекс, представляющий основу системы детальной оценки пожарной опасности. Комплекс прошел тестирование по данным пожароопасных сезонов 20022003 гг. территории Усольского лесхоза Красноярского края. Полученные результаты подтверждают адекватность разработанной методики, обосновывают возможность их использования при оптимизации противопожарных мероприятий, в частности, при проектировании маршрутов воздушного и наземного патрулирования. Разработан алгоритм картирования текущей пожарной кварталов с использованием спутниковых данных.

Защищаемые положения:

1. С целью повышения эффективности функционирования структурных подразделений охраны леса актуальной является разработка информационной системы детальной оценки пожарной опасности лесной территории.

2. Определение пирологической характеристики насаждений может быть выполнено с помощью метода экспертных оценок, учитывающего относительное влияние таксационных показателей насаждений на свойства лесных горючих материалов.

3. Вследствие редкой сети метеостанций детальную оценку и прогноз пожарной опасности по условиям погоды следует проводить с использованием интерполяционных методов и спутниковой информации.

4. Предложенная численная методика распределения источников огня на охраняемой территории позволяет учесть влияние антропогенных и природных факторов на пожарную опасность в лесах.

5. Разработанный ГИС-ориентированный программный комплекс является основой системы детальной оценки пожарной опасности с целью оптимизации мероприятий по предупреждению, обнаружению и тушению лесных пожаров.

Реализация результатов. Созданный программный комплекс принят к использованию в Сибирском региональном центре по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий.

Личный вклад автора. Выполнены сбор, обработка и анализ экспериментальных и статистических данных. Разработана методика и написано программное обеспечение по реализации системы детальной оценки пожарной опасности лесной территории. Разработан алгоритм картирования текущей пожарной опасности кварталов на основе данных дистанционного спутникового зондирования.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы были представлены на IV Международной научно-практической конференции "Экология и безопасность жизнедеятельности" (Пенза, 2003); Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование системы управления организацией в современных условиях" (Пенза, 2004); Всероссийской научно-практической конференции "Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы" (Красноярск, 2004); Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы лесного комплекса" (Брянск, 2004); VII и VIII Международных научнопрактических конференциях "Экология и жизнь" (Пенза, 2004-2005); Международной научно-практической конференции "Лесные и степные пожары: возникновение, распространение, тушение и экологические последствия" (Иркутск, 2005); на семинарах и научно-практических конференциях СибГТУ (2002-2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ. Из них 1 - в центральной печати, 6 — в сборниках материалов международных конференций.

Структура работы. Диссертация изложена на 128 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Работа содержит 25 рисунков, 24 таблицы. Библиография включает 121 наименование.

Выводы

Исследования, проведенные на примере оценки и картирования пожарной опасности кварталов Усольского лесохозяйственного предприятия, позволяют говорить о достаточной эффективности разработанной системы и ее использовании при организации местного определения текущей пожарной опасности лесной территории. Результаты работы программного комплекса могут быть использованы структурными подразделениями лесной охраны при оптимизации маршрутов воздушного и наземного патрулирования, сосредоточения сил и средств пожаротушения в наиболее пожароопасных местах. При использовании программного комплекса необходимо учитывать особенности рассматриваемой территории, в частности, в местах с ограниченным числом метеостанций следует дополнительно использовать спутниковую информацию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важнейшим условием предупреждения лесных пожаров, своевременного их обнаружения и тушения является организационная готовность и правильное регулирование работы лесопожарных служб. Перечень мероприятий и порядок их выполнения заранее регламентируются в зависимости от уровня пожарной опасности в лесу. Анализ состояния оценки пожарной опасности в России показывает, что современные методы расчета дают необходимую информацию приближенно и лишь по крупным территориальным единицам. Большинство информационных систем, используемых сегодня в системе охраны леса, ориентированны на принятие решений в верхнем звене управления отраслью. В этих условиях все большее значение приобретает организация системы местного определения текущей пожарной опасности лесной территории силами оперативных авиаотделений, лесохозяйственных предприятий.

Основным результатом работы является предложенная система детальной оценки пожарной опасности лесной территории, учитывающая основные факторы, определяющие горимость лесов, а именно: состояние растительности, погодные условия, возможность появления источников огня. В качестве исходной информации предлагается использование таксационного описания лесного фонда, данных метеорологических станций, данных о возникновении пожаров в прошлом. Основу системы составляют следующие положения:

1. Существующие зависимости между некоторыми свойствами лесных горючих материалов и основными таксационными показателями насаждений позволяют оценивать пирологическую значимость последних экспертным путем.

2. В связи с отсутствием развитой сети метеорологических станций оценку и прогноз пожарной опасности по условиям погоды предложено осуществлять с помощью интерполяционных методов.

Экспериментально установлено, что наиболее выгодно интерполировать элементы погоды комплексным полиномом Лагранжа и на основе полученных данных вычислять комплексный показатель горимости.

3. Предложена численная методика расчета распределения источников огня на охраняемой территории, основанная на ретроспективной статистике лесных пожаров.

На основании результатов исследований разработан ГИС-ориентированный программный комплекс, позволяющий проводить оценку и картирование текущей пожарной опасности лесной территории, получать отчеты по стандартным и произвольным запросам. Адекватность разработанной системы подтверждена результатами работы программного комплекса на примере территории лесохозяйственного предприятия Красноярского края. Достаточная оперативность и информативность, низкие требования к ресурсам вычислительной техники позволяют рекомендовать использование комплекса при организации местного определения текущей пожарной опасности силами оперативных отделений системы охраны леса.

Дальнейшие перспективы развития системы связаны с использованием данных дистанционного спутникового зондирования. Разработан алгоритм картирования текущей пожарной опасности лесной территории с использованием спутниковой информации. Указанный подход следует использовать при отсутствии необходимой для расчетов метеорологической информации.

1. Амосов, Г. А. Некоторые закономерности развития лесных низовых пожаров // Возникновение лесных пожаров. М. : Наука, 1964. - С. 152-171.

2. Андреев, Ю. А. Влияние антропогенных и природных факторов на возникновение пожаров в лесах и населенных пунктах: автореф. дис. . д-ра техн. наук / Ю. А. Андреев. М., 2003. - 45 с.

3. Андреев, Ю. А. Население и лесные пожары в Нижнем Приангарье / Ю. А. Андреев. Красноярск, 1999. - 96 с.

4. Анучин, Н. П. Лесная таксация: учебник / Н. П. Анучин ; 5-е изд. -М.: Лесная промышленность, 1982. - 552 с.

5. Анучин, Н. П. Лесоустройство: учебник / Н. П. Анучин ; 2-е изд. -М.: Экология, 1991.-400 с.

6. Белов, П. Н. Численные методы прогноза погоды: учебник / П. Н. Белов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 376 с.

7. Бобровский, С. В. Delphi 5: учебный курс / С. В. Бобровский. СПб. : Питер, 2002. - 640 с.

8. Валендик, Э. Н. Основы пожароуправления в бореальных лесах Евразии / Э. Н. Валендик, В. Н. Векшин, Р. Ласко // Управление лесными пожарами на экорегиональном уровне. М. : Алекс, 2004. -208 с.

9. Валендик, Э. Н. Оценка пожарной опасности таежных лесов по радиотепловому излучению / Э. Н. Валендик, Е. К. Кисиляхов, А. И. Сухинин // Исследования Земли из космоса. 1980. - №3. - С. 14-19.

10. Валендик, Э. Н. Шкалы пожарной опасности для лесов Красноярского края и Тувинской АССР // Лесные пожары и борьба с ними. М., 1963. С. 31-57.

11. Вангенгейм, Г. Я. Метеорологическая обстановка лесных пожаров на Севере в 1936-1937 гг. // Борьба с лесными пожарами авианаземным методом. — М.: Гослестехиздат, 1939.

12. Введение в ArcView GIS. СПб.: СП "ДАТА+", 1997.

13. Волокитина, А. В. Канадская система прогнозирования развития лесных пожаров / А. В. Волокитина, М. А. Софронов // Лесное хозяйство. 2001. - № 1. - С. 46-48.

14. Волокитина, А. В. Классификация и картографирование растительных горючих материалов / А. В. Волокитина, М. А. Софронов. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2002. - 314 с.

15. Вонский, М. В. Принципы разработки метеорологических показателей пожарной опасности в лесу / М. В. Вонский, В. А. Жданко. Л.: ЛенНИИЛХ, 1976. - 48 с.

16. Вонский, С. М. Определение природной пожарной опасности в лесу : методические рекомендации / С. М. Вонский, В. А. Жданко, В. И. Корбут. Л., 1981.-52 с.

17. Вонский, С. М. Составление и применение местных шкал пожарной опасности в лесу / С. М. Вонский, В. А. Жданко, В. И. Корбут, М. М. Семенов, Л. В. Тетюшева, Л. С. Завгородняя. Л.: ЛенНИИЛХ, 1975. -57 с.

18. Гандин, Л. С. Статистические методы интерпретации метеорологических данных / Л. С. Гандин, Р. Л. Каган. Л. : Гидрометеоиздат, 1976. - 359 с.

19. Геоинформационная система (ГИС) "Экосистемное управление в бореальных лесах" // Законченные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы институтов Сибирского отделения РАН. Новосибирск, 1998. - С. 33.

20. Герасимов, В. А. Оптимизация управления на дискретных множествах / В. А. Герасимов ; ВЦ СО АН СССР. Красноярск, 1982 - 17 с. - Деп. В ВИНИТИ 22.01.82, № 316-82.

21. Герасимов, В. А. Расчет маршрутов авиапожарного патрулирования лесов как задача оптимального управления / В. А. Герасимов, Г. А. Доррер // Лесной журнал. 1988 - № 5. - С. 21-24.

22. Гмурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов / В. Е. Гмурман. Изд. 7-е. - М. : Высшая школа, 2001.-479 с.

23. Голыптейн, Е. Г. Задачи линейного программирования транспортного типа / Е. Г. Голыптейн, Д. Б. Юдин. М.: Наука, 1969.

24. Грешнов, С. П. О проблемах внедрения ГИС в лесное хозяйство / С. П. Грешнов, Д. А. Старостенко // ГИС ассоциация. Информационный бюллетень. 1999 -№ 1 (18). - с. 20

25. Дорогов, Б. И. Пространственная интерполяция показателей пожарной опасности в лесу по условиям погоды // Вопросы лесной пирологии. Красноярск : ИЛиД СО АН СССР, 1974. - С. 211-225.

26. Доррер, Г. А. Математические модели динамики лесных пожаров / Г. А. Доррер. -М.: Лесная промышленность, 1979. 160 с.

27. Доррер, Г. А. Модель суточной динамики влагосодержания проводников горения // Лесные пожары и их последствия. -Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1985. С. 101-110.

28. Доррер, Г. А. Об описании горизонтальной структуры слоев лесных горючих материалов / Г. А. Доррер, А. И. Сухинин // Горение и пожары в лесу: тез. докл. Межреспубликанской конф. / Красноярск, 1984.-С. 38-39.

29. Доррер, Г. А. Определение пожарной опасности в лесу методами дистанционного зондирования / Г. А. Доррер, С. П. Якимов // Лесной журнал. 2000. - №3. - С. 70-75.

30. Егармин, П. А. Определение природной пожарной опасности с применением лесотаксационных баз данных / П. А. Егармин // Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы лесного комплекса" Брянск: БГИТА, 2004. -С. 91-94.

31. Егармин, П. А. Построение карт природной пожарной опасности на основе геоинформационных технологий / П. А. Егармин // Материалы VII международной научно-практической конференции "Экология и жизнь". Пенза, 2004. - С. 105-107.

32. Егармин, П. А. Построение типовой модели деятельности лесохозяйственного предприятия Красноярского края / П. А. Егармин // М., 2003. 13 с. - Деп. в ВИНИТИ, №586-В2003.

33. Жданко, В. А. Метод анализа лесопожарных сезонов. Практические рекомендации / В. А. Жданко, М. В. Гриценко. Л. : ЛНИИЛХ, 1980.

34. Замай, С. С. Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем: учеб. пособие / С. С. Замай, О. Э. Якубайлик. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. -112 с.

35. Иванова, Г. А. Организация местной сигнализации пожарной опасности / Г. А. Иванова, П. А. Цветков // Оперативное управление охраной лесов: тез. докл. Всесоюз. научно-техн. совещ. Красноярск, -1984.-С. 52-54.

36. Изучение ГИС. Методология ARC/INFO. СПб.: СП "ДАТА+", -1997.

37. Коровин, Г. Н. Авиационная охрана лесов / Г. Н. Коровин, Н. А. Андреев. — М.: Агромпромиздат, 1988. 233 с.

38. Коровин, Г. Н. Структура и механизм функционирования системы охраны леса от пожаров, дис. . д-ра с.-х. наук : 06.03.03. М., 1998.

39. Креснов, В. Г. О лесоустроительном производстве с использованием геоинформационных систем / В. Г. Креснов, Л. М. Рубенок // Лесное хозяйство. 2000. - № 3. - С. 43 - 45.

40. Креснов, В. Г. Создание совмещенной лесотаксационной и картографической базы данных при лесоустройстве / В. Г. Креснов, Л. М. Рубенок // Лесное хозяйство. 1998. - № 6. - С. 41-42.

41. Курбатский, Н. П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1970. С. 5-58.

42. Курбатский, Н. П. Определение степени пожарной опасности в лесах // Лесное хозяйство. 1957. - № 7.

43. Курбатский, Н. П. Прогнозирование лесных пожаров с помощью ЭВМ / Н. П. Курбатский, Б. И. Дорогов, Г. А. Доррер // Лесное хозяйство. 1976. - № 7. - С. 51 - 55.

44. Курбатский, Н. П. Расчёт распределения источников пожаров в лесу / Н. П. Курбатский, Г. А. Доррер, Б. И. Дорогов // Лесное хозяйство. -1978.-№7.-С. 76-78.

45. Курбатский, Н. П. Сезонные изменения влажности хвои, листьев и веточек у основных древесных пород тайги // Вопросы лесной пирологии. Красноярск: ИДиД СО АН СССР, 1970. С. 155-185.

46. Курбатский, Н. П. Терминология лесной пирологии // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1972. С. 171 - 231.

47. Курбатский, Н. П. Техника и тактика тушения лесных пожаров / Н. П. Курбатский. М.: Гослесбумиздат, 1962. - 154 с.

48. Курбатский, Н. П. Пожарная опасность в лесу и ее измерение по местным шкалам // Лесные пожары и борьба с ними. М.: Изд. АН СССР, 1963.-С. 5-30.

49. Кэнту, М. Delphi 6 для профессионалов / М. Кэнту. СПб. : Питер, 2002.-1088 с.

50. Малин, А. С. Исследование систем управления / А. С. Малин, В. И. Мухин. М.: ГУ ВШЭ, 2004. - 400 с.

51. Марченко, Н. А. Ландшафтная основа региональной системы мониторинга лесных пожаров // Управление лесными пожарами на экорегиональном уровне. М.: Алекс, 2004. - 208 с.

52. Марченко, Н. А. Оценка пожарной опасности лесов по вероятности распространения пожаров с определенной скоростью распространения на основе анализа состояний ландшафтов // География и природные ресурсы. 1993. -№ 4. - С.131-136.

53. Мелехов, И. С. Лесная пирология / И. С. Мелехов. М., 1978.

54. Мелехов, И. С. Лесная пирология и ее задачи // Современные вопросы охраны лесов от пожаров и борьбы с ними. М. : Гослестехиздат, 1965. - С. 5-26.

55. Мелехов, И. С. Природа леса и лесные пожары / И. С. Мелехов. -Архангельск, 1947. 60 с.

56. Методические указания по прогнозированию пожарной опасности в лесах по условиям погоды. М.: Гидрометеоиздат, 1975. - 15 с.

57. Методы вычислений. В 2 т. Т. 1. / И. С. Березин, Н. П. Жидков. М. : Физматлит, 1959. - 464 с.

58. Мокеев, Г. А. К вопросу о планировании противопожарных мероприятий в лесах СССР // Вестник сельскохозяйственной науки. -1958.-№5.

59. Молчанов, А. А. Скорость распространения лесных пожаров в зависимости от метеорологических условий и характера древостоя // Лесное хозяйство. 1940. - № 6. — С. 64-67.

60. Мусин, М. 3. Определение ежедневной пожарной опасности участков леса // Лесное хозяйство. 1978. - № 7. - С. 78-80.

61. Нестеров, В. Г. Горимость лесов и методы ее определения / В. Г. Нестеров. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1949. - 74 с.

62. Нестеров, В. Г. Использование температуры точки росы при расчете показателя горимости леса / В. Г. Нестеров, М. В. Гриценко, Т. А. Шабунина // Гидрология и метеорология. — 1968. № 9.

63. Нестеров, В. Г. Пожарная охрана леса / В. Г. Нестеров. М., 1945. -175 с.

64. Нефедьев, Ю. В. Совершенствование системы лесных карт при лесоустройстве // Лесное Хозяйство. -2001. -N 5. С. 40-41.

65. Овсянников, И. В. Противопожарное устройство лесов // И. В. Овсянников. М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 112 с.

66. Поздняков, Л. К. Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии / Л. К. Овсянников, В. В. Протопопов, В. М. Горбатенко. Красноярск: Краснояр. кн. изд-во, 1969. - 153 с.

67. Поляков, А. Н. Лесоводство и лесная таксация: учебник для техникумов / А.Н. Поляков, Н.М. Набатов. М.: Экология, 1992. -336 с.

68. Пономарев, Е. И. Использование информации с ИСЗ NOAA для пространственной оценки пожарной опасности лесных территорий / Е. И. Пономарев, А. И. Сухинин // Сибирский экологический журнал. -2001.- №5.-С. 577-589.

69. Пономарев, Е. И. Комплексная оценка пожарной опасности и прогнозирование энергетических параметров лесных пожаров с использованием геоинформационных баз данных / Е. И. Пономарев, А. И. Сухинин // Вычислительные технологии. — 2000. т. 5. - С. 5868.

70. Пономарев, Е. И. Методика картирования и среднесрочного прогнозирования пожарной опасности лесов по условиям погоды / Е. И. Пономарев, А. И. Сухинин // География и природные ресурсы. -2002.-№4.-С. 112-117.

71. Серебренников, П. П. Лесные пожары и борьба с ними / П. П. Серебренников, В. В. Матренинский. — Л.: Гослестехиздат, 1937. -183 с.

72. Скворецкий, В. И. Опыт авиационной охраны лесов в Западной Сибири. // Труды по лесному хозяйству. Вып. 2, Новосибирск, 1955. -С. 67-77.

73. Сныткин, Г. В. Шкалы пожарной опасности для лесов Иркутской области // Лесные пожары и борьба с ними. — М.: Изд. АН СССР, 1963.-С. 58-75.

74. Софронов, М. А. Канадская система оценки пожарной опасности в лесах / М. А. Софронов, А. В. Волокитина // Экспресс-информация "Лесное хозяйство за рубежом". 1996в. - Вып. 5. - С. 2-22.

75. Софронов, М. А. Об условиях высыхания лесных горючих материалов под пологом древостоев // Вопросы лесной пирологии. -Красноярск, 1970. С. 59-103.

76. Софронов, М. А. Распределение по площади запасов мха, опада и подстилки / М. А. Софронов, Н. М. Баранов // Моделирование в охране лесов от пожаров. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1979, -С. 99-107.

77. Софронов, М. А. Составление оперативных карт лесных горючих материалов / М. А. Софронов, А. В. Волокитина // Оперативное управление охраной лесов: тез. доклад. Всесоюз, научно-техн. совещ. Красноярск, 1984. С. 49-52.

78. Стародумов, А. М. Новая система оценки пожарной опасности в США / А. М. Стародумов, В. С. Харбергер // Лесное хозяйство. -1976.-№4.-С. 91-92.

79. Сухинин, А. И. Вероятность обнаружения лесных пожаров дистанционными методами // Лесные пожары и борьба с ними: изд. ВНИИПОМлесхоз, Красноярск, 1991.

80. Сухинин, А. И. Картирование и краткосрочное прогнозирование пожарной опасности в лесах Восточной Сибири по спутниковым данным / А. И. Сухинин, Е. И. Пономарев // Сибирский экологический журнал. 2003. - Т. 10, N 6. - С. 669-675.

81. Сухинин, А. И. Система космического мониторинга лесных пожаров в Красноярском крае // Сибирский экологический журнал. № 1. -1996. - С.85-89.

82. Телицин, Г. П. Определение пожарной опасности на лесной территории: методические рекомендации / Г. П. Телицин. -Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1989. 24 с.

83. Телицин, Г.П. Метод определения пожарной опасности лесной территории // Лесные пожары и борьба с ними. М.: ВНИИЛМ, 1987. -С. 13-28.

84. Телицын, Г. П. Лесные пожары, их предупреждение и тушение в Хабаровском крае / Г. П. Телицин. Хабаровск, 1988. - 95 с.

85. Указания по противопожарной профилактике в лесах и регламентации работы лесопожарных служб // Сборник ведомственных нормативных актов по лесному хозяйству Гослесхоза СССР за 1966 1977 гг. Т. П. - М., 1979. - 206 с.

86. Уолш, Дж. Л. Интерполяция и аппроксимация рациональными функциями в комплексной области / Дж. Л. Уолш. — М.: Изд-во иностр. лит., 1961. — 508 с.

87. Федеральная целевая программа «Охрана лесов от пожаров на 19992005 гг.». Утв. Постан. Правительства РФ от 10.01.99. № 35.- М., 1999.-64 с.

88. Фуряев, В. В. Актуальные проблемы лесных пожаров в России // Управление лесными пожарами на экорегиональном уровне. — М.: Алекс, 2004. 208 с.

89. Фуряев, В. В. Интенсивность низовых пожаров в сосновых насаждениях юго-западного Приангарья // Проблемы лесной пирологии. ИЛиД СО АН СССР. - Красноярск, 1975. - С. 185-206.

90. Цветков, П. А. Определение пожарной опасности в лесах Сибири // Лесное хозяйство. 2002. - №5. - С. 43-45.

91. Чубенко, М. А. Исследование ошибок временной интерполяции основных метеорологических элементов // Труды Новосибирского регионального гидрометцентра. Новосибирск: Гидрометеоиздат, 1960.

92. Чухланцев, А. А. Об учете влияния растительности при дистанционном СВЧ-радиометрическом зондировании земных покровов / А. А. Чухланцев, А. М. Шутков // Исследования Земли из космоса. 1988. - № 3. - С. 67-72.

93. Шешуков, М. А. Некоторые принципы составления планов противопожарного устройства / М. А. Шешуков, В. В. Нешатаев, И. Б. Найкруг // Лесное хозяйство. — 1973. № 6. - С. 48-53.

94. Экспертное оценивание объектов управления / сост. С.В. Ушанов. — Красноярск.: СТИ, 1979. 44 с.

95. Anderson, Н. В. Appraising forest fuels a concept // USDA Forest Service Research Notes INT-187. Ogden, 1974. 10 p. (Intermountain Forest and Range Exp. Stn.).

96. Anderson, H. E. Aids to Determing Fuel Models for Estimating Fire Behavior // Ogden. General Technical Report. INT-122. - 1982. - 22 p.

97. Anderson, H. E. Heat transfer and fire spread. // USDA Forest Service Research Paper INT-69, Ogden, 1969. 20 p. (Intermountain Forest and Range Exp. Stn.).

98. Arc View GIS. Руководство пользователя. ESRI, 1996. -300 с.

99. Byram, G. M. Combustion of Forest Fuels // Forest Fires: Control and Use, 2 ed., H.Y., 1973. -p. 155-182.

100. Byram, G. M. The modeling of fire whirlwinds / G. M. Byram, R. E. Martin//Forest Science, 1970.-vol. 16, №4. p. 586-398.

101. Deeming, J. E. The national fire-danger rating system / J. E. Deeming, K. E. Burgan, J. D. Cohen. // Ogden, Utah: USDA Forest Service, General Technical Report. INT-39. 1977. - 66 p.

102. Fons, W.L. Analysis of fire spread in light forest fuels // Journal of Agric. Res, 1946. vol. 72, № 3. - p. 93-121.

103. Forestry Canada, Fire Danger Group. Development and structure of the Canadian Forest Fire Behavior Prediction System / Science and Sustainable Development Directorate. Inf. Rep. ST-X-3. - Ottawa. -1992.-p. 4.

104. Jemison, G. Influence of weather factors on moisture content of light fuels in forests on the Northern Rocky Mountains // Journal of Agricultural Research, 1935.-vol. 51.

105. Jisborne, H. T. Measuring forest fire danger in northern Idaho // U. S. Dept. AGR. Misc. 1928. - p. 29-64.

106. Jisborne, H. T. Some general principles of rating fire danger // Fire Control Notes, January, Forest Service Washington, D. C. 1937.

107. Karpov, A. I. Development of the Computer Code for the Prediction of Forest Fire Spread / A. I. Karpov, H. P. Telitsyn, V. K. Bulgkov // Proc. of Second Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology, 1995. -pp. 100-108.

108. Nichols, L. N. Forest-fire hazard // Proceedings of the Fifth Pacific Science Congress. Canada, 1933. vol. 3.

109. Rothermel, R. C. How to predict the spread and intensity of forest and range fires // Ogden: USDA, Forest Service Inter-Maintain forest and range experiment Station. UT 84401. General technical report. - INT-143.-1983.-161 p.

110. Stickel, P. W. Comparative danger of forest fires in the North-East of the USA // Journal of Forestry. 1928.

111. Van Wagner, С. E. Development and structure of the Canadian Forest Fire Weather Index System // Can For. Serv. Petawawa. Thechn. Rep. 35. -Ontario, 1987.-p.5.