Система моніторингу пожеж

Про супутниковий моніторинг викидів тепла

На території України майже щодня виникають викиди тепла, зумовлені різними причинами. Однак всі вони вказують на наявність відкритого вогню, який охоплює десятки і сотні квадратних метрів. Як виключення, розігріті поверхні печей промислових підприємств (цементних, металургійних заводів) також фіксуються супутниками.

Сільгоспугіддя

Викиди тепла найчастіше фіксуються на сільськогосподарських угіддях, під час спалювання стерні або соломи.

Займання трави

Так виглядає займання на полі навесні під час спалювання фермерами трав'яного покриву або решток минулорічного врожаю.

Військові навчання

Зображений танковий полігон, на якому зафіксовано займання рослиного покриву від обстрілів території

Торфовища

На рисунку показано займання на заболоченій місцевості у квітні 2020 року на півночі Волинської області

Детальна карта

Нафтопереробний завод

Обстріл Лисичанського нафротеперобного заводу призвів також до тривалого займання рослинного покриву на його території

Детальна карта

Лісова пожежа

Займання лісового масиву на півдні Херсонської області. Лінійне розташування викидів тепла вказує на військові причини виникнення пожежі

Детальна карта

В результаті такої господарської діяльності кількість викидів тепла і пожеж на території України на порядок більша, ніж у Європейських державах. Лише за квітень 2020 р. зафіксовано майже 60 тис. викидів тепла. Більша частина з них спричинена лісовими пожежами. Це робить актуальним щоденний моніторинг пожежної ситуації в Україні

Алгоритм роботи

Системи моніторингу виявляє теплові аномалії (викиди тепла) на території України за даними супутникових спостережень і відображає їх у вигляді карт викидів тепла. У випадку виявлення потенційно небезпечних пожеж Система моніторингу створює відповідні космофотокарти. Всі отримані дані надсилаються на геопортал і на телеграм-канал

1 : Отримання супутникових даних

Чотири супутники NASA (NOAA-20, Suomi NPP, Terra і Aqua) здійснюють сканування Земної поверхні двічі на добу. За наявності оновлення даних про теплові аномалії програма завантажує ці оновлення на сервер УкрГМІ

2 : Опрацювання даних

Оновлені дані перетворюються у національний часовий формат, перевіряється їх актуальність, об'єднуються із раніше отриманими, але ще актуальними супутниковими даними. Все це конвертується у формат Shape

3 : Геопросторові операції

Виконується двохетапне геокодування і генералізація теплових аномалій. В результаті ми отримуємо сумарні значення потужності горіння на промислових, житлових і сільськогосподарських об'єктах території України

4 : Створення Карти викидів тепла

Карта викидів тепла відображає об'єкти, на яких виявлені теплові аномалії, залежно від інтенсивності горіння (три ступені) та його небезпеки (синій або червоний кольори)

5 : Пошук потенційно небезпечних пожеж

Сумарна потужність потенційно небезпечної пожежі становить більше 200 МВт або її площа охоплює понад 10 тис. га. Якщо пожежа виявлена на території лісового масиву і її сумарна потужність складає понад 40 МВт або площа більше 3 тис га, то це вже лісова пожежа. На всі осередки таких пожеж складаються космофотокарти.

Надсилання інформаційних повідомлень

Надсилання повідомлень, які містять створені карти, здійснюється на електронні пошти підписників і на телеграм-канал. Оновлені геодані надсилаються для відображення на геопорталі

Бібліотека карт викидів тепла

і космофотокарт потенційно небезпечних пожеж

Система моніторингу викидів тепла і виявлення потенційно небезпечних пожеж була запущена 17 жовтня 2020 р. За час її роботи було створено серія карт: "Потенційно небезпечні лісові пожежі" і база даних таких пожежа за весь час супутникових спостережень (2001-2020 рр.). З часу її запуску щодня створюються мінімум 2 карти "Викии тепла на території України (200 карт за 2020 р., 1300 за 2021 і 3000 за 2022. Також розроблені критерії відділення пожеж, які виникли від бойових дій, від займань, які мають господарське походження.

Потенційно небезпечні лісові пожежі

Серія карт

Враховувалися навіть невеликі за площею осередки пожеж. Відповідно кількість останніх становить понад 5000. Великі пожежі мають значну площу (понад 1 кв. км.) і кількість осередків (понад 10). Потужність пожежі не визначалася, оскільки цей параметр оцінити досить важко. Крім того, інтенсивність пожежі постійно змінюється, в той час, як супутник фіксує потужність теплових аномалій лише в момент прольоту над територією. Для кореляції із наявною БД виконано геокодування, яке полягало в присвоєнні осередкам назв населених пунктів, поблизу яких вони відбувалися.

Підпис кожного осередку пожежі складається із її загальної потужності (сумі цього значення у викидах тепла), площі охопленої території, дати та часу фіксації, назви метеостанції, розташованої найближче. Також на картах підписані найкрупніші викиди тепла. Для спрощення орієнтування користувачів в правому нижньому куті космофотокарти подається карта-врізка із відображенням пожеж.

Мова програмування: Python

Час охоплення: 2001-2020

Кількість карт: 4708

Нетипові пожежі

Презентація

Мова програмування: Python

Час охоплення: 2022-2023

Кількість критеріїв: 7

Кількість карт: понад 20

Перейти

Аналіз закономірностей

просторового і часового розподілу викидів тепла і крупних пожеж по території України

Наклавши на карту теплові аномалії, зафіксовані за рік (2020), можна помітити, що вони розподілені по території України відносно рівномірно. Не можна виділити ті регіони, де їх відбувається найбільше. Однак теплові аномалії практично відстуні в Карпатах і Кримських горах. Імовірно на кількість викидів тепла впливає спосіб ведення сільського господарсьва, адже загальновідомо, що територія України розорана практично повністю. Меншу їх концентрацію на території Кримського півострова і на півдні Одеської області теж можна пояснити. Імовірно місцеві культури не потребують спалювання їх рештків після збору врожаю

Викиди тепла, а відтак і пожежі зосереджені на територіях, яка використовується для ведення господарської діяльності.

Детальна карта

Вся територія дослідження поділена на відносно невеликі кластери однакової площі, в межах яких підрахована кількість викидів тепла, яка потрапляє на кожний кластер. Найбільше викидів тепла відбулося на територіях, охоплених лісовими пожежами у квітні 2020 р. Однак по всій території є одиночні кластери із численними викидами тепла. На цих ділянках розміщені промислові коксо-хімічні і металургійні підприємства. На них викиди тепла трапляються регулярно — супутники фіксують їх майже щоденно.

Найбільше викидів тепла фіксується на територіях із сильними пожежами, а також на територіях під металургійними і коксохімічними підприємствами.

Детальна карта

Кластери відображені відповідно до типу землекористування: водні об’єкти показані синім кольором; залісені території — темно-зелений; сільгоспугіддя — коричневий; болота — темно-жовтий; луки і степ — фіолетовий; червоний — забудовані території (населені пункти). Сумарна потужність (у МВт) зафіксованих за рік викидів тепла показана насиченістю відповідного кольорового тону: «0» для всіх типів землекористування показаний білим кольором; 0,09 – 100 МВт — 25% максимальної насиченості; 101 – 500 МВт — відповідно насиченість 50%; 501 – 2 500 МВт — 75% насиченості; - понад 2 500 МВт — 100 повнокольорова заливка. Найбільша (за площею) потужність викидів тепла відбувається на територіях сільгоспугідь. Серед лісових кластерів виділяються інтенсивно зафарбовані, що вказує на потенційну небезпеку розведення на цих територіях відкритого вогню. Також виділяються фіолетові області, що вказує на часті займання трав’яного покриву. Зафарбування забудованих територій біля промислових об’єктів є передбачуваним. Жовтим виділена заболочена місцевість, на якій відбувається реаційна діяльність, яка приводить до неконтрольованих займань.

Найбільше викидів тепла фіксується на територіях із сильними пожежами, а також на територіях під металургійними і коксохімічними підприємствами.

Детальна карта

На карті викидів тепла відображено переважно спалювання населенням відходів сільськогосподарського виробництва. Спалюють переважно дрібні фермерські і приватні господарства, оскільки агрохолдинги вже закінчили підготовку до сівби і засіяли поля. На це вказує невелика потужність займань. Також це не є "рекреаційна" діяльність, оскільки 5 травня 2021 р. було робочим днем (середа).

Найбільше викидів тепла фіксується на територіях із сильними пожежами, а також на територіях під металургійними і коксохімічними підприємствами.

Детальна карта

Про супутниковий моніторинг викидів тепла

Сільгоспугіддя

Займання трави

Військові навчання

Торфовища

Нафтопереробний завод

Лісова пожежа

Алгоритм роботи

1 : Отримання супутникових даних

2 : Опрацювання даних

3 : Геопросторові операції

4 : Створення Карти викидів тепла

5 : Пошук потенційно небезпечних пожеж

Надсилання інформаційних повідомлень

Бібліотека карт викидів тепла

і космофотокарт потенційно небезпечних пожеж

Інформування про виявлені пожежі

Електронна пошта

Телеграм-канал

Геопортал

Аналіз закономірностей

просторового і часового розподілу викидів тепла і крупних пожеж по території України

Геопортал

просторового і часового розподілу викидів тепла і крупних пожеж по території України

Система моніторингу

Система моніторингу

Про супутниковий моніторинг викидів тепла

Сільгоспугіддя

Займання трави

Військові навчання

Торфовища

Нафтопереробний завод

Лісова пожежа

Алгоритм роботи

1 : Отримання супутникових даних

2 : Опрацювання даних

3 : Геопросторові операції

4 : Створення Карти викидів тепла

5 : Пошук потенційно небезпечних пожеж

Надсилання інформаційних повідомлень

Displaying the Result

Бібліотека карт викидів тепла

і космофотокарт потенційно небезпечних пожеж

Потенційно небезпечні лісові пожежі

Бібліотека космофотокарт потенційно небезпечних пожеж

Бібліотека карт викидів тепла

Карти викидів тепла

Супутникові схеми пожеж

Кількість теплових аномалій

Нетипові пожежі

Інформування про виявлені пожежі

Електронна пошта

Телеграм-канал

Геопортал

Аналіз закономірностей

просторового і часового розподілу викидів тепла і крупних пожеж по території України

Геопортал

просторового і часового розподілу викидів тепла і крупних пожеж по території України