RU2683143C1 - Forest fire from the spacecraft monitoring method - Google Patents
Forest fire from the spacecraft monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683143C1 RU2683143C1 RU2018107513A RU2018107513A RU2683143C1 RU 2683143 C1 RU2683143 C1 RU 2683143C1 RU 2018107513 A RU2018107513 A RU 2018107513A RU 2018107513 A RU2018107513 A RU 2018107513A RU 2683143 C1 RU2683143 C1 RU 2683143C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- contour
- underlying surface
- time
- area
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010252 digital analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дистанционного мониторинга опасных природных процессов и может быть использовано для контроля распространения лесного пожара с помощью аппаратуры, размещенной на космическом аппарате (КА).The invention relates to the field of remote monitoring of hazardous natural processes and can be used to control the spread of a forest fire using equipment located on a spacecraft (SC).
Лесной пожар - стихийное, неуправляемое распространение огня по лесной территории (пожары считаются лесными независимо от того, покрыта территория лесного хозяйства лесом или не покрыта. - например, хвойные молодняки, лесные болота и т.д.) - наносит ущерб лесному хозяйству и окружающей природной среде.Forest fire - spontaneous, uncontrolled spread of fire across the forest territory (fires are considered forest irrespective of whether the forestry area is covered by forest or not. - for example, coniferous young growths, forest swamps, etc.) - damages forestry and the environment environment.
Пожары классифицируются по типу и интенсивности горения, в том числе: низовые пожары, верховые пожары, подземные пожары. Основным проводником горения в лесном пожаре является непрерывный слой лесных горючих материалов (ЛГМ). Скорость распространения огня обусловлена многими факторами, в том числе солнечной радиацией, влажностью подстилающей поверхности (верхних почвенных горизонтов), состоянием ЛГМ, которые могут изменять свою функцию и категорию в зависимости от конкретных условий, и т.д.Fires are classified by type and intensity of combustion, including: ground fires, horse fires, underground fires. The main conductor of burning in a forest fire is a continuous layer of forest combustible materials (LGM). The speed of fire propagation is due to many factors, including solar radiation, the humidity of the underlying surface (upper soil horizons), the state of LGM, which can change their function and category depending on specific conditions, etc.
При описании распространения лесного пожара могут использоваться следующие его элементы: часть кромки/контура лесного пожара, распространяющаяся с наибольшей скоростью, - фронт пожара; часть кромки/контура пожара, наиболее медленно распространяющаяся в сторону, противоположную движению фронта, - тыл пожара; части движущейся кромки/контура между фронтом и тылом пожара - фланги пожара.When describing the spread of a forest fire, the following elements can be used: the part of the edge / contour of a forest fire that propagates at the highest speed — the front of the fire; the part of the edge / contour of the fire, most slowly propagating in the direction opposite to the movement of the front, is the rear of the fire; parts of the moving edge / contour between the front and rear of the fire are the flanks of the fire.
Обнаружение и контроль лесных пожаров осуществляется путем наземного мониторинга (со специально оборудованных вышек, пешим порядком, с использованием наземного транспорта), авиационного мониторинга и анализа информации из космоса.Detection and control of forest fires is carried out by ground monitoring (from specially equipped towers, on foot, using land transport), aviation monitoring and analysis of information from space.
Наиболее эффективным способом обнаружения и контроля лесных пожаров является спутниковый мониторинг пожаров (Арцыбашев Е.С.и др. Использование спутниковой информации для определения координат лесных пожаров // Борьба с лесными пожарами. Тр. СПбНИИЛХ. СПб. 1998. С. 15-22).The most effective way to detect and control forest fires is satellite monitoring of fires (Artsybashev E.S. et al. Use of satellite information to determine the coordinates of forest fires // Fighting forest fires. Tr. SPbNIIILH. St. Petersburg. 1998. P. 15-22) .
Известен способ контроля лесного пожара с КА, включающий выполнение съемки с КА пожара на подстилающей земной поверхности и определение по получаемому изображению координат контура пожара (Шахраманьян М.А., Дорошенко С.Г., Епихин А.В., Резников В.М., Щербенко Е. В. Методы тематической обработки космических снимков при мониторинге природных чрезвычайных ситуаций // Технологии гражданской безопасности. 2004. №4. С. 8-39; Карпов А.А., Алешко Р.А., Шошина К.В. Технологии определения природных пожаров с использованием данных спутниковой съемки // Молодой ученый. - 2015. - №13.1. - С. 17-19. - URL https://moluch.ru/archive/93/20829 - прототип).A known method of controlling a forest fire with a spacecraft, including shooting from a spacecraft fire on the underlying earth's surface and determining the coordinates of the fire contour from the resulting image (Shahramanyan M.A., Doroshenko S.G., Epikhin A.V., Reznikov V.M. , Scherbenko E. V. Methods of thematic processing of satellite images during monitoring of natural emergencies // Civil Security Technologies. 2004. No. 4. P. 8-39; Karpov A.A., Aleshko R.A., Shoshina K.V. Technologies for determining natural fires using satellite imagery data // Young scientist. - 2015. - No. 13.1. - S. 17-19. - URL https://moluch.ru/archive/93/20829 - prototype).
В частности, для выявления лесных пожаров могут использоваться спутники TERRA и AQUA с аппаратурой MODIS (Giglio L. MODIS Collection 5 Active Fire Product User's Guide. Department of Geographical Sciences University of Maryland, 2013. 61 с.) и спутники NOAA с аппаратурой AVHRR и др.In particular, TERRA and AQUA satellites with MODIS equipment (Giglio L. MODIS Collection 5 Active Fire Product User's Guide. Department of Geographical Sciences University of Maryland, 2013. 61 p.) And NOAA satellites with AVHRR and other
Полученные спутниковые данные проходят обработку, в состав которой входит исправление искажений, географическая привязка, цифровой анализ, визуальное дешифрирование и интерпретация снимков, и на их основе составляются карты пожаров (например, геосервис «Карта пожаров» http://new.scanex.ru/geo-service/karta-pozharov/ обеспечивает обнаружение и распознавание возможных очагов пожаров и пожароопасных ситуаций на территории России).The received satellite data is processed, which includes distortion correction, geographic reference, digital analysis, visual interpretation and interpretation of images, and fire maps are compiled on their basis (for example, the Fire Map geoservice http://new.scanex.ru/ geo-service / karta-pozharov / provides detection and recognition of possible fire sources and fire hazard situations in Russia).
В частности, снимки с КА в инфракрасном спектре позволяют получить данные о температуре подстилающей поверхности. При этом для выявления пожаров могут быть использованы два типа алгоритмов: пороговые и контекстуальные. Пороговые алгоритмы основаны на выявлении превышения температуры определенной точки над нормой, которая соответствует температуре земной поверхности. Контекстуальные алгоритмы сравнивают температуру соседних пикселей и выявляют температурные аномалии на фоне более холодных пикселей (Галеев А.А, Ершов Д.В., Барталев С.А., Крашенинникова Ю.С., Лупян Е.А., Мазуров А.А. Построение адаптивного алгоритма детектирования пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса, 2008. С. 58-69).In particular, images from the spacecraft in the infrared spectrum provide data on the temperature of the underlying surface. At the same time, two types of algorithms can be used to identify fires: threshold and contextual. Threshold algorithms are based on detecting the temperature exceeding a certain point above the norm, which corresponds to the temperature of the earth's surface. Contextual algorithms compare the temperature of neighboring pixels and identify temperature anomalies against the background of colder pixels (Galeev A.A., Ershov D.V., Bartalev S.A., Krasheninnikova Yu.S., Lupyan E.A., Mazurov A.A. The construction of an adaptive fire detection algorithm // Modern problems of remote sensing of the earth from space, 2008. P. 58-69).
На точность снимков с КА влияют многие факторы - например, повышенная облачность мешает как обнаружению лесных пожаров, так и определению их размера. Поэтому построенные на картах очаги возгораний могут не совпадать с реальными и, следовательно, определенные по снимкам с КА площадь пожара и скорость его распространения также могут иметь ограниченную достоверность.The accuracy of satellite images is influenced by many factors - for example, increased cloudiness prevents both the detection of forest fires and the determination of their size. Therefore, the fire sources built on the maps may not coincide with the real ones and, therefore, the area of the fire determined by the images from the spacecraft and the speed of its spread can also have limited reliability.
В частности, эта достоверность ограничивается за счет отсутствия учета смены видов подстилающей поверхности на пути возможного распространения поджара в задаваемых направлениях, определяемых, например, потенциальной опасностью достижения пожаром критически важных объектов.In particular, this reliability is limited due to the lack of taking into account the change in the types of the underlying surface along the path of the possible spread of the fire in specified directions, determined, for example, by the potential danger of reaching critical objects by the fire.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение точности контроля за распространением лесного пожара относительно области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуется, - области с некоторыми критическими значениями описывающих/характеризующих ее параметров (например, относительно объекта, достижение которого пожаром приведет к катастрофическим последствиям).The problem to which the present invention is directed is to increase the accuracy of monitoring the spread of a forest fire relative to the area of the underlying surface, the spread of the fire to which is being investigated - areas with some critical values describing / characterizing it (for example, with respect to an object, the achievement of which will result in a fire catastrophic consequences).
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в определении линии наиболее быстрого распространения пожара до задаваемой области подстилающей поверхности (области, распространение пожара до которой исследуют).The technical result of the invention consists in determining the line for the most rapid spread of fire to a given area of the underlying surface (the area to which the fire is being examined).
Технический результат достигается тем, что в способе контроля лесного пожара с космического аппарата, включающем выполнение с космического аппарата съемки пожара на подстилающей поверхности и определение по получаемому изображению координат контура пожара, дополнительно запоминают момент времени, на который определены координаты контура пожара, определяют и запоминают значения параметров поля ветра над подстилающей поверхностью, по получаемому изображению определяют координаты границ областей различных видов подстилающей поверхности и определяют расстояния от точек контура пожара до точек границ областей различных видов подстилающей поверхности и до точек границы области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, при этом каждое расстояние измеряют вдоль линии, проходящей по подстилающей поверхности одного вида, по данным расстояниям и прогнозируемым для каждого вида подстилающей поверхности скоростям распространения пожара определяют интервал времени Δt, отсчитываемый от момента времени tp, равного запомненному моменту времени, как наименьший из интервалов времени до касания контуром пожара границ областей различных видов подстилающей поверхности, до касания контуром пожара области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, и до момента времени, в который отклонения прогнозируемых на данный момент времени значений параметров поля ветра от запомненных значений параметров поля ветра превышают задаваемую величину, определяют значения координат контура пожара на момент времени tp+Δt и запоминают данный момент времени и прогнозируемые на данный момент времени значения параметров поля ветра над подстилающей поверхностью, при расположении области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, вне прогнозируемой площади распространения огня, ограниченной последним определенным контуром пожара, повторяют действия, начиная с определения вышеупомянутых расстояний, причем данные расстояния отсчитывают от точек последнего определенного контура пожара, момент времени tp определяют как последний запомненный момент времени, а отклонения прогнозируемых значений параметров поля ветра определяют от последних запомненных значений параметров поля ветра, при касании последним определенным контуром пожара области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, определяют линию наиболее быстрого распространения пожара до данной области как непрерывную линию, соединяющую данную область и определенный по снимку контур пожара, разделенную определенными контурами пожара на отрезки длиной 
Vi - скорость распространения пожара на отрезке, прогнозируемая для вида подстилающей поверхности, на которой расположен отрезок;V i is the fire propagation velocity over the segment, predicted for the type of underlying surface on which the segment is located;
Δti - интервал времени между моментами, на которые определены контуры пожара, ограничивающие отрезок.Δt i is the time interval between the moments on which the fire contours are defined, limiting the segment.
Суть предлагаемого изобретения поясняется на фиг. 1 и 2, на которых представлены последовательные схемы определения описанных расстояний и контуров пожара.The essence of the invention is illustrated in FIG. 1 and 2, which show sequential schemes for determining the described distances and contours of the fire.
На рисунках введены следующие обозначения:The following notation is introduced in the figures:
1 - площадь распространения огня;1 - area of the spread of fire;
2 - контур пожара, определенный по результатам съемки с КА;2 - fire contour, determined by the results of shooting from the spacecraft;
3 - область подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют;3 - the region of the underlying surface, the spread of the fire to which is being investigated;
4 - границы областей различных видов подстилающей поверхности;4 - the boundaries of the regions of various types of underlying surface;
5 - минимальные из локальных экстремумов расстояний от последнего определенного контура пожара, до границ областей различных видов подстилающей поверхности (каждое расстояние измеряют вдоль линии, проходящей по подстилающей поверхности одного вида);5 - the minimum of the local extrema of the distances from the last defined fire contour to the boundaries of the areas of various types of underlying surface (each distance is measured along a line passing along the underlying surface of one type);
6 - определенный контур пожара, который касается границы областей различных видов подстилающей поверхности;6 - a certain contour of the fire, which relates to the boundary of the areas of various types of underlying surface;
7 - расстояние от последнего определенного контура пожара до области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют (расстояние измеряют вдоль линии, проходящей по подстилающей поверхности одного вида);7 - the distance from the last defined contour of the fire to the area of the underlying surface, the propagation of the fire to which is examined (the distance is measured along a line passing along the underlying surface of the same type);
8 - определенный контур пожара, который касается области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют;8 is a defined fire outline that relates to an area of the underlying surface that the fire is being explored to;
9 - линия наиболее быстрого распространения пожара до области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют.9 - line of the most rapid spread of fire to the area of the underlying surface, the spread of fire to which is examined.
Поясним предложенные в способе действия.Let us explain the proposed method of action.
В предлагаемом способе выполняют съемку с КА пожара на подстилающей земной поверхности и по полученному в результате съемки изображению определяют координаты контура пожара.In the proposed method, a survey is carried out from the spacecraft of the fire on the underlying earth's surface, and the coordinates of the fire contour are determined from the image obtained as a result of the survey.
Запоминают момент времени, на который определены координаты контура пожара.Remember the point in time at which the coordinates of the fire loop are determined.
Определяют значения параметров поля ветра над подстилающей поверхностью и запоминают значения параметров поля ветра над подстилающей поверхностью, определенные на момент времени, на который определены координаты контура пожара.The values of the wind field parameters above the underlying surface are determined and the values of the wind field parameters above the underlying surface are determined, which are determined at the point in time at which the coordinates of the fire contour are determined.
Указанную съемку с КА пожара на подстилающей земной поверхности проводят с использованием камеры высокого разрешения, обеспечивающей получение изображения, позволяющего выявить/идентифицировать на изображении со снимка линии границ подстилающей поверхности разных видов (линии, на которых происходит смена вида подстилающей поверхности).The indicated survey from the spacecraft of the fire on the underlying earth's surface is carried out using a high-resolution camera that provides an image that allows to identify / identify on the image from the image the boundary lines of the underlying surface of different types (the lines on which the type of underlying surface changes).
В качестве видов подстилающей поверхности могут рассматриваться как типы/подтипы лесного покрытия (вышеупомянутые молодняки различных пород и иные типы/подтипы растительности, болота и т.д.), так и различные типы/подтипы рельефных образований, географических объектов, инженерных/инфраструктурных объектов/сооружений и иных фрагментов/областей/объектов подстилающей поверхности, на границе которых может изменяться (ускоряться иди замедляться) скорость распространения огня/пожара.Types / subtypes of forest cover (the above-mentioned young growths of various species and other types / subtypes of vegetation, swamps, etc.), and various types / subtypes of relief formations, geographical objects, engineering / infrastructure objects / can be considered as types of underlying surface / structures and other fragments / areas / objects of the underlying surface, at the border of which the speed of propagation of fire / fire can change (accelerate or slow down).
По получаемому изображению определяют координаты границ областей различных видов подстилающей поверхности.The resulting image determines the coordinates of the boundaries of the regions of various types of underlying surface.
По получаемому изображению определяют расстояния от точек контура пожара до точек границ областей различных видов подстилающей поверхности и до точек границы области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют. Данные расстояния определяют таким образом, что каждое расстояние измеряют вдоль линии, проходящей по подстилающей поверхности одного вида.The resulting image determines the distance from the points of the contour of the fire to the points of the boundaries of the regions of various types of the underlying surface and to the points of the boundary of the region of the underlying surface, the spread of the fire to which is examined. The distance data is determined in such a way that each distance is measured along a line passing along the underlying surface of one species.
По определенным расстояниям и прогнозируемым для каждого вида подстилающей поверхности скоростям распространения пожара определяют интервал времени Δt, отсчитываемый от момента времени tp, равного запомненному моменту времени, как наименьший из интервалов времени до касания контуром пожара границ областей различных видов подстилающей поверхности, до касания контуром пожара области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, и до момента времени, в который отклонения прогнозируемых на данный момент времени значений параметров поля ветра от запомненных значений параметров поля ветра превышают задаваемую величину:For certain distances and fire propagation rates predicted for each type of underlying surface, the time interval Δt, measured from the time t p equal to the remembered time, is determined as the shortest of the time intervals before the fire circuit touches the boundaries of the regions of different types of the underlying surface, until the fire contour touches the area of the underlying surface, the spread of the fire to which they are exploring, and until the point in time at which the deviations of the currently projected times and the values of the wind field parameters from the stored values of the wind field parameters exceed the set value:
где ΔtGi - интервал времени от момента времени tp до касания контуром пожара i -ой границы областей различных видов подстилающей поверхности;where Δt Gi is the time interval from the time t p until the fire contour touches the i-th border of the regions of various types of underlying surface;
Δto - интервал времени от момента времени tp до касания контуром пожара области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют;Δt o is the time interval from the time t p to the contour of the fire touching the area of the underlying surface, the spread of the fire to which is examined;
ΔtW - интервал времени от момента времени tp до момента времени, в который отклонения прогнозируемых на данный момент времени значений параметров поля ветра от запомненных значений параметров поля ветра превышают задаваемую величину.Δt W is the time interval from the point in time t p to the point in time at which the deviations of the values of the wind field parameters predicted at the given time from the stored values of the wind field parameters exceed the set value.
Определяют значения координат прогнозируемого контура пожара на момент времени tp+Δt. Определенный описанным образом прогнозируемый контур пожара или касается границы областей различных видов подстилающей поверхности (в этом случае область подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, расположена вне прогнозируемой площади распространения огня, ограниченной данным контуром пожара), или касается области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют.The coordinates of the predicted fire circuit at a time t p + Δt are determined. The predicted fire contour defined in the described way either touches the boundary of the areas of various types of underlying surface (in this case, the area of the underlying surface to which the fire is examined is outside the predicted area of fire distribution limited by this fire contour), or concerns the area of the underlying surface, the spread of fire to which is being investigated.
Запоминают данный момент времени tp+Δt и запоминают прогнозируемые на данный момент времени значения параметров поля ветра над подстилающей поверхностью.The given moment of time t p + Δt is stored and the values of the wind field parameters predicted at the given time are stored over the underlying surface.
При расположении области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, вне прогнозируемой площади распространения огня, ограниченной последним определенным контуром пожара, повторяют описанные действия, начиная с определения вышеупомянутых расстояний. При этом при повторении указанных действий упомянутые расстояния отсчитывают от точек последнего определенного контура пожара, момент времени tp определяют как последний запомненный момент времени, а отклонения прогнозируемых значений параметров поля ветра определяют от последних запомненных значений параметров поля ветра.With the location of the area of the underlying surface, the spread of the fire to which they are examining, outside the predicted area of the spread of fire limited by the last defined contour of the fire, the described actions are repeated, starting with the determination of the above-mentioned distances. Thus by repeating these steps mentioned distance is measured from the last specific points fire contour point t p is defined as the last time the stored time, and deviation values predicted wind field parameters is determined from the last stored value of the wind field parameters.
После каждого такого повторения область подстилающей поверхности, ограниченная последним определенным контуром пожара, увеличивается и приближается к области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют. Повторение описанных действий прекращается после достижения (касания) определенным контуром пожара данной области.After each such repetition, the area of the underlying surface, limited by the last defined contour of the fire, increases and approaches the area of the underlying surface, the spread of the fire to which is examined. The repetition of the described actions stops after reaching (touching) a certain fire circuit in this area.
После этого, - а именно, при достижении (касании) последним определенным контуром пожара области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, - определяют линию наиболее быстрого распространения пожара до данной области как непрерывную линию, соединяющую данную область и определенный по снимку контур пожара, разделенную определенными контурами пожара на отрезки длинойAfter that, namely, when the last defined fire circuit reaches (touches) the area of the underlying surface to which the fire is being examined, the line of the most rapid fire propagation to this area is determined as a continuous line connecting this area and the fire contour determined from the picture, divided by certain contours of the fire into segments of length
где Vi - скорость распространения пожара на отрезке, прогнозируемая для вида подстилающей поверхности, на которой расположен отрезок;where V i is the fire propagation velocity over the segment, predicted for the type of underlying surface on which the segment is located;
Δti - интервал времени между моментами, на которые определены контуры пожара, ограничивающие отрезок.Δt i is the time interval between the moments on which the fire contours are defined, limiting the segment.
При постоянных значениях скоростей распространения пожара на отрезках соотношение (1) имеет вид 
Данная линия наиболее быстрого распространения пожара до указанной области является местоположением «фронтальных» точек распространения пожара до данной области (линией перемещения точек контуров пожара, вдоль которой пожар распространяется до данной области с наибольшей скоростью).This line of the fastest spread of fire to the specified area is the location of the "frontal" points of fire spread to this area (the line of movement of the points of the fire contours along which the fire spreads to this area at the highest speed).
Опишем технический эффект предлагаемого изобретения.We describe the technical effect of the invention.
Предлагаемое техническое решение позволяет определить линию наиболее быстрого распространения пожара до задаваемой области подстилающей поверхности. Тем самым решается задача контроля распространения лесного пожара относительно задаваемой области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют.The proposed technical solution allows you to determine the line of the most rapid spread of fire to a given area of the underlying surface. This solves the problem of controlling the spread of forest fire relative to a given area of the underlying surface, the spread of the fire to which they are exploring.
В качестве указанной области подстилающей поверхности, распространение пожара до которой исследуют, могут выступать, например, как упомянутые объекты, достижение которых пожаром приведет к катастрофическим последствиям, так и области/линии, охватывающие и равноудаленные на задаваемые расстояния от текущего контура пожара, по достижению/прохождению которых пожаром можно корректно определять текущие фактические и прогнозируемые местоположения фронта, тыла и флангов пожара на рассматриваемых интервалах времени.As the indicated area of the underlying surface, the propagation of the fire to which they are exploring, can be, for example, both the mentioned objects, the achievement of which by the fire will lead to catastrophic consequences, and areas / lines spanning and equidistant to the specified distance from the current fire contour, upon reaching / the passage of which the fire can correctly determine the current actual and forecasted locations of the front, rear and flanks of the fire at the considered time intervals.
При этом обеспечивается учет произвольного, в общем случае криволинейного перемещения указанных фронтальных точек распространения пожара в направлении к интересующей области на всем интервале возможного распространения пожара до данной области, а также обеспечивается учет изменения скорости перемещения указанных фронтальных точек распространения пожара в направлении к интересующей области в зависимости от смены видов подстилающей поверхности вдоль линии прогнозируемого перемещения данных точек.This ensures that arbitrary, in the general case, curvilinear movement of the indicated frontal points of fire propagation in the direction to the region of interest is taken into account over the entire interval of possible fire propagation to the given region, and it also takes into account the change in the speed of the indicated frontal points of fire propagation towards the region of interest depending from a change in the types of underlying surface along the line of the predicted movement of these points.
Таким образом, обеспечивается гарантированный контроль лесного пожара на всем интервале времени его возможного распространения до задаваемой области, включая определение координат линии наиболее быстрого распространения пожара до интересующей области как функции времени с учетом произвольной формы линии и изменений скорости распространения пожара в зависимости от вида подстилающей поверхности.Thus, guaranteed control of a forest fire is ensured over the entire time interval of its possible propagation to a given area, including the determination of the coordinates of the line of the most rapid fire propagation to a region of interest as a function of time, taking into account an arbitrary line shape and changes in the speed of fire propagation depending on the type of underlying surface.
В настоящее время технически все готово для реализации предложенного способа с использованием спутников ДЗЗ и других КА. Промышленное исполнение существенных признаков, характеризующих изобретение, не является сложным и может быть выполнено с использованием существующих технических средств. В том числе, для съемок могут использоваться существующие, применяемые на спутниках ДЗЗ и других КА оптические приборы и системы, для определения по снимкам используемых/предложенных параметров могут использоваться вычислительные средства КА и соответствующих наземных служб.Currently, everything is technically ready for the implementation of the proposed method using remote sensing satellites and other spacecraft. Industrial execution of the essential features characterizing the invention is not complicated and can be performed using existing technical means. Including, for shooting, existing optical instruments and systems used on remote sensing satellites and other spacecraft can be used, for computing the used / proposed parameters from the images, the computing tools of the spacecraft and corresponding ground services can be used.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018107513A RU2683143C1 (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Forest fire from the spacecraft monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018107513A RU2683143C1 (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Forest fire from the spacecraft monitoring method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683143C1 true RU2683143C1 (en) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018107513A RU2683143C1 (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Forest fire from the spacecraft monitoring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683143C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995002834A1 (en) * | 1993-07-16 | 1995-01-26 | Grigory Markovich Meituv | Method of remote prospecting for mineral deposits |
| RU2038001C1 (en) * | 1992-04-02 | 1995-06-27 | Московский государственный университет леса | Method for assessing condition of forests |
| RU2147253C1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-04-10 | Московский государственный университет леса | Principle to monitor fire hazard in forest |
| RU2160912C1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-12-20 | Московский государственный университет леса | Method for detection of abnormalities of underlying surface |
| RU2443001C1 (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-20 | Сергей Петрович Алексеев | Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment |
-
2018
- 2018-02-28 RU RU2018107513A patent/RU2683143C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2038001C1 (en) * | 1992-04-02 | 1995-06-27 | Московский государственный университет леса | Method for assessing condition of forests |
| WO1995002834A1 (en) * | 1993-07-16 | 1995-01-26 | Grigory Markovich Meituv | Method of remote prospecting for mineral deposits |
| RU2160912C1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-12-20 | Московский государственный университет леса | Method for detection of abnormalities of underlying surface |
| RU2147253C1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-04-10 | Московский государственный университет леса | Principle to monitor fire hazard in forest |
| RU2443001C1 (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-20 | Сергей Петрович Алексеев | Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Çolak et al. | Evaluation of forest fire risk in the Mediterranean Turkish forests: A case study of Menderes region, Izmir | |
| Adams et al. | Multitemporal accuracy and precision assessment of unmanned aerial system photogrammetry for slope-scale snow depth maps in Alpine terrain | |
| Valero et al. | An integrated approach for tactical monitoring and data-driven spread forecasting of wildfires | |
| EP3945466A2 (en) | Method and system for detecting, quantifying, and attributing gas emissions of industrial assets | |
| Corsini et al. | Use of ROC curves for early warning of landslide displacement rates in response to precipitation (Piagneto landslide, Northern Apennines, Italy) | |
| Cuesta et al. | Three‐dimensional distribution of a major desert dust outbreak over East Asia in March 2008 derived from IASI satellite observations | |
| JPWO2008016153A1 (en) | Disaster countermeasure support method | |
| Biswal et al. | Delineation and mapping of coal mine fire using remote sensing data–a review | |
| Brunt et al. | MABEL photon-counting laser altimetry data in Alaska for ICESat-2 simulations and development | |
| Zidikheri et al. | Estimation of optimal dispersion model source parameters using satellite detections of volcanic ash | |
| Jaboyedoff et al. | Landslide analysis using laser scanners | |
| Kukko et al. | Snow surface roughness from mobile laser scanning data | |
| Chang et al. | Use of Salt Lake City URBAN 2000 field data to evaluate the urban hazard prediction assessment capability (HPAC) dispersion model | |
| Göltaş et al. | Visibility Analysis of Fire Watchtowers Using GIS; A Case Study in Dalaman State Forest Enterprise | |
| RU2683142C1 (en) | Forest fire from the spacecraft monitoring method | |
| Crawford et al. | Evaluation and bias correction of probabilistic volcanic ash forecasts | |
| Farhadi et al. | Badi: a novel burned area detection index for sentinel-2 imagery using google earth engine platform | |
| RU2683143C1 (en) | Forest fire from the spacecraft monitoring method | |
| Razakova et al. | Methods of calculating landslide volume using remote sensing data | |
| Brink et al. | Plume tracking with a mobile sensor based on incomplete and imprecise information | |
| Marsella et al. | Terrestrial laser scanning survey in support of unstable slopes analysis: the case of Vulcano Island (Italy) | |
| Hubacek et al. | Analysis of vehicle movement possibilities in terrain covered by vegetation | |
| Novo et al. | Automatic detection of forest-road distances to improve clearing operations in road management | |
| Smith et al. | Volcano monitoring | |
| Stytsenko et al. | Forest burnt area assessment possibilities in regions of Russia based on active fires detection by satellites |