IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Современная система мониторинга и прогнозирования опасных процессов природного и техногенного характера должна быть направлена на максимально точный и оперативный прогноз для требуемых условий.

Следствием данных потребностей стало использование новейших аппаратов и технологий для мониторинга тех или иных объектов или процессов, современное программное обеспечение для составления прогнозов и высокий уровень компетенции специалистов в данной области.

В частности, каждый из элементов мониторинга или прогнозирования является самостоятельным объектом системы и выполняет свои функции по максимуму. При совмещение определенных элементов двух систем в единую, возможно достичь результаты с наилучшими показателями.

Так, например, использовании беспилотных летательных аппаратов для мониторинга различных процессов в течение продолжительного времени, как основы для будущих прогнозов, рассчитываемых с помощью гео-информационных технологий.

Беспилотные летательные аппараты с высокой эффективностью решают ряд важных задач. Они применяются для мониторинга паводковой обстановки; контроля лесопожарной обстановки; нахождения очагов возгорания; поиска людей; поисково-спасательных работ; оповещения населения при ЧС; пограничного контроля; мониторинга разливов нефти; выявлении взрывных устройств; проведения радиационной и химической разведки; мониторинга химической и биологической обстановки в случаях загрязнения атмосферного воздуха, почвы и вод; измерения концентраций АХОВ и СДЯВ; определение источника загрязнения, точных координат зоны ЧС; инженерной разведки в районах землетрясений и других стихийных бедствий.

Сравнительная оценка эффективности методов разведки в условиях ЧС представлена в таблице 1.

Таблица 1. Оценка различных методов разведки

№ п/п	Показатели применения	Методы разведки
		Наземная			Воздушная
		экипажная	безэкипажная	пилотируемая		беспилотная
1.	Коэффициент полезности	0,65	0,46	0,54		0,59
2.	Коэффициент ограничения	0,50	0,40	0,60		0,40
3.	Коэффициент пригодности	0,33	0,28	0,22		0,35
4.	Коэффициент оперативности	0,75	0,67	0,42		0,67
5.	Коэффициент применимости	0,510	0,475	0,475		0,540

Кроме того, существует несколько видов аэрокосмического мониторинга

• Дистанционный мониторинг - совокупность авиационного и космического мониторингов.

• Авиационный мониторинг осуществляют с самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов, летающих в пределах тропосферы.

• Космический мониторинг - мониторинг с помощью космических средств наблюдения.

Одним из положительных качеств аэрокосмомониторинга является возможность оснащения беспилотников специальной аппаратурой в зависимости от решаемых задач. Теплолакаторыми при мониторинге лесопожарной обстановки, инфракрасными-радиометрами при взрывах и пожарах на производствах, спектрометрами при выбросе СДЯВ и АХОВ, тепловизорами при поиске людей, громкоговорителями (рупорами) при оповещении населения о стихийных бедствиях.

Эти аппараты значительно упрощают работу спасателей и специалистов по мониторингу. Их возможности позволяют вести постоянное наблюдение и контроль за необходимыми территориями; проникать в районы труднодоступные для наземной разведки или опасные для человека; дают возможность ручного и автоматического использования беспилотных комплексов, обеспечивая безопасность личного состава; передавать точную фото- и видеоинформацию в штаб о ЧС для оперативного реагирования в сложившейся ситуации.

Аэрокосмический мониторинг позволяет одновременно получать объективную информацию и оперативно выполнять картографирование территории практически на любом уровне территориального деления: страна - область - район - группа хозяйств (землепользование) - конкретное сельскохозяйственное угодье - культура.

Прогнозирование опасных процессов осуществляется с помощью ГИС-технологий. ГИС-технологии предусматривают три важные функции: создание базы необходимых данных, принцип решения поставленных задач, представление результатов расчетов. При создании карт наводнений данные функции принимают следующий вид:

• создание базы данных, включающей данные полученные в предыдущие годы, программное обеспечение для хранения, поиска, дополнения, исправления и обработки этих данных;

• определение характеристик затопления при совокупном использовании спутниковой, наземной гидрометрической и картографической информации;

• представление результатов в виде картосхем и таблиц ежедневных характеристик наблюдаемого процесса.

Целями любого прогноза чрезвычайных ситуаций являются:

1. прогнозирование возможности возникновения ЧС различного уровня, обусловленных циклическими источниками;

2. прогноз предполагаемых последствий ЧС;

3. составление графика режимов готовности оперативных дежурных смен на различных уровнях системы МЧС России;

4. составление плановых мероприятий, направленных на предупреждение и ликвидацию последствий ЧС.

Для того, чтобы прогноз был наиболее точным специалистам, работающим с гео-информационными системами необходим постоянный сбор данных для построения цифровой модели рельефа; построение цифровой модели рельефа участка, на котором ожидается проявление опасного процесса; построение трехмерных плоскостей; построение зоны поражения на цифровой карте в виде площадного объекта.

В результате чего, эффективность работы специалистов по прогнозированию может быть увеличена при использовании на начальном этапе работ – сбор данных, аппараты для аэрокосмомониторинга, которые в режиме реального времени способны передавать полученные снимки требуемых объектов и территорий.

Получаемые документы очень разнообразны по масштабу, разрешению, геометрическим, спектральным и иным свойствам. Все зависит от вида и высоты съемки, применяемой аппаратуры, а также от природных особенностей местности, атмосферных условий и т.п. Главные качества дистанционных изображений, особенно полезные для составления карт, - это их высокая детальность, одновременный охват обширных пространств, возможность получения повторных снимков и изучения труднодоступных территорий.

Кроме того, аппараты аэромониторинга способны составлять оперативные карты. В оперативном режиме и даже в реальном масштабе времени можно составлять карты лесных пожаров, наводнений, развития неблагоприятных экологических ситуаций и других опасных природных явлений. Что в свою очередь упростит и ускорит работу по прогнозированию опасных процессов.

Так же оперативное картографирование обеспечивает принятие управленческих решений в короткие промежутки времени.

Основным плюсом применения данной технологии является полный и точный прогноз исследуемых опасных явлений. При постоянном мониторинге потенциально опасных объектов (АЭС, ГЭС, магистральные газо-, нефте- и продуктопроводы) и природных процессов (оползневые тела, горные реки, оползни, торфяники), дальнейшем составлении долгосрочных или краткосрочных прогнозов (в зависимости от ситуации), произойдет снижение количества непредвиденных аварийных ситуаций и ЧС природного характера, а так же возможно сокращение жертв, пострадавших и уменьшение материального ущерба от ЧС при заблаговременном прогнозе и готовности служб спасения и гражданского населения.

Код для цитирования: Скопировать