Томичи протестируют математическую систему прогноза лесных пожаров в селах у Байкала

Ученые ТПУ протестируют математические модели прогнозирования лесных пожаров, возникающих из-за людей, в двух селах в районе озера Байкал. Итогом проекта станет электронная карта с отметками районов, где с большей вероятностью может произойти возгорание.

Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из российских вузов создали новую концепцию оценки вероятности лесных пожаров, возникающих по вине людей.

Как сообщили в ТПУ, ученые разрабатывают математические модели, позволяющие прогнозировать такие пожары, основываясь не только на статистике, но и на целом ряде других факторов — особенностях лесных пород, физике распространения пожара, активности человека в конкретной зоне.

В качестве контрольных участков для проверки своих моделей исследователи выбрали два села в районе озера Байкал — Горячинск и Хурамша. Отработка моделей на данных этого района запланирована на 2019 год.

«Антропогенный фактор — один из ключевых при возникновении лесных пожаров. Одновременно он и самый труднопрогнозируемый, его очень сложно оценивать. Сейчас специалисты берут в расчет только статистику пожаров. Но если условно разделить лесную территорию на большие участки, то в каждой конкретной точке этого участка мы можем не обнаружить информации по пожарам, их там просто могло не быть. Но это не значит, что человек не оказывает влияния на эту территорию и что пожара там не может быть в будущем. Поэтому мы предлагаем такое понятие, как виртуальное — возможное — число лесных пожаров, которое рассчитывается с использованием математических моделей. Эти данные, нанесенные на карту, можно будет использовать для оценки пожароопасной ситуации», — рассказал руководитель проекта Николай Барановский.

Свои математические модели исследователи разрабатывают для трех типов объектов — точечных, линейных и площадных. К точечным, например, относятся кемпинги, населенные пункты, а к линейным — дороги.

За основу берется статистика антропогенных лесных пожаров на конкретной территории. Данные по породам деревьев на конкретной территории исследователи получают благодаря снимкам Земли, получаемых со спутника Landsat, и их математической обработки.

«А дальше в дело вступает чистая математика, которая по теории вероятности и математической статистики помогает определить вероятность появления пожара в конкретной точке. Математические модели учитывают, какие деревья растут на данной территории, какие характеристики почвы — все эти параметры влияют на физику распространения пожара. Например, хвойные леса горят гораздо чаще, нежели смешанные, а тем более лиственные», — поясняет руководитель проекта. — Работу над этим проектом мы начали в 2018 году, и за этот год уже разработали ряд моделей. Наши коллеги из Улан-Удэ предложили в качестве экспериментальных участков выбрать два населенных пункта в районе озера Байкал — села Горячинск и Хурамша».

По данным ТПУ, за последние 20 лет лесные территории вокруг Байкала сократились на 5 %. При этом ежегодно леса в бассейне озера страдают от пожаров. Республиканское агентство лесного хозяйства Бурятии основной причиной пожаров в регионе называет человеческий фактор.

«Возгорания возникают в местах пикников, во время охоты, от брошенной горящей спички, непотушенной сигареты, из-за стеклянных осколков, в солнечную погоду фокусирующих солнечные лучи как зажигательные линзы», — отмечают в вузе.

Итогом проекта станет электронная карта, на которой будут отмечены районы, где с учетом антропогенной нагрузки с большей вероятностью может произойти возгорание. Ученые надеются, что такая информация в перспективе поможет усилить контроль за конкретными участками леса и оперативнее реагировать на чрезвычайные ситуации.