مراقبة حرائق الغابات- نظام المراقبة والتحكم خطر الحريق في الغابة حسب الظروف الجوية والحالة المواد القابلة للاشتعال في الغابات ومواد ومصادر النار و حرائق الغابات لغرض تطوير وتنفيذ التدابير في الوقت المناسب لمنع حرائق الغابات و (أو) تقليل الأضرار الناجمة عنها. يتم رصد حرائق الغابات بشكل تنظيمي على 4 مستويات: الفيدرالية والإقليمية والبلدية والمحلية. على المستوى الفيدرالي، يتم تنظيم العمل في مجال مراقبة حرائق الغابات من قبل هيئة اتحاديةإدارة الغابات في روسيا؛ على المستوى الإقليمي - هيئات إدارة الغابات في الكيانات المكونة للاتحاد الروسي؛ على المستوى البلدي والمحلي - مؤسسات الغابات وغيرها من المنظمات والشركات والمؤسسات العاملة في مجال الغابات، بالإضافة إلى وحدات Avialesookhrana المشاركة في الكشف والرصد مكافحة حرائق الغابات .
ومع الأخذ في الاعتبار وسائل مراقبة حرائق الغابات المستخدمة، يمكن تمييز المستويات الأرضية والطيران والفضاء. يتم استخدام الوسائل التقنية التالية للكشف عن الحرائق الأرضية:
- تركيبات التلفزيون الصناعية وأنظمة تحديد المدى بالليزر للتلفزيون؛
- الطائرات الموجهة عن بعد؛
- أجهزة تحديد اتجاه البرق - أجهزة تحديد المدى ؛
- محطات رادار الطقس.
- الأدوات الجيوديسية للرؤية عند نقطة الدخان؛
- مراكز مراقبة الحرائق التي يجب أن يضمن عددها وموقعها تحديد موقع الحريق دخان بدقة لا تقل عن 0.5 كم.
للقيام بدوريات في مناطق الغابات من الجو، يتم استخدام الطائرات الصغيرة، التي تتمتع بمزايا لا يمكن إنكارها في هذا المجال من التطبيق: التكلفة المنخفضة لكل ساعة طيران، والمطارات والصيانة المتساهلة، وعدم الإضرار بالبيئة. يغطي رصد حرائق الغابات أراضي صندوق الغابات بأكمله في الاتحاد الروسي، حيث يتم تحديد الغابات المحمية وغير المحمية بشكل فعال، وكذلك المناطق والمناطق المائية الملوثة بالنويدات المشعة. أهداف الرصد هي: ظروف ما قبل الحريق؛ والتنبؤ بحرائق الغابات وحالات الطوارئ الناجمة عن حرائق الغابات؛ حرائق الغابات، وهي مصدر للعوامل الضارة ومصدر محتمل لحالات الطوارئ؛ حالة ما بعد الحريق.
يتم رصد ومراقبة حالة ما قبل الحريق في صندوق الغابات طوال موسم الحرائق بأكمله وتشمل: مراقبة وجمع ومعالجة البيانات حول درجة خطر الحرائق في الغابة وفقًا للظروف الجوية؛ تقييم درجة خطر الحرائق في الغابة وفقًا للظروف الجوية باستخدام مقاييس خطر الحرائق العامة أو الإقليمية. يتم مراقبة المعلمات التالية على أراضي صندوق الغابات: درجة حرارة الهواء؛ مقياس معدل الرطوبة؛ كمية هطول الأمطار سرعة الرياح واتجاهها. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام معلومات حول وجود نشاط العواصف الرعدية. معيار ظهور خطر الحريق العالي هو القيم المقابلة للمجمع مؤشر خطر الحريق في الغابة حسب الظروف الجوية.
تعتمد مراقبة حرائق الغابات على الاستخدام وسائل مختلفةصور سطح الأرض - صور من الفضاء ومن الطائرات والخرائط والرسوم البيانية. وفي الوقت نفسه، يجب تجميع المواد الخرائطية الرئيسية للرصد على المستويات الإقليمية والبلدية والمحلية على أساس طبوغرافي دقيق، وأن تحتوي على شبكة إحداثية وتعكس درجة خطر الحرائق في الغابات.
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
تعتبر بيانات الرصد عبر الأقمار الصناعية مهمة جدًا في تقييم انتشار حرائق الغابات وتحديد مصادرها وتحليل تطور الدخان الناتج عن الحرائق والحروق وتحديد مخاطر الحرائق.
يتم تحديد القدرة على إطفاء الحريق في منطقة صغيرة، خاصة في ظروف ارتفاع خطر الحريق، من خلال كفاءة الكشف. وبالتالي، فإن الأقمار الصناعية ذات الدقة الإشعاعية العالية وتردد التصوير العالي (سلسلة NOAA وEOS) تلبي المتطلبات الأكثر ملاءمة للمراقبة التشغيلية لحرائق الغابات والخث. ولرصد عواقب الحرائق، من الضروري استخدام الأقمار الصناعية ذات الدقة المكانية العالية.
مهام مراقبة الحرائقوعواقبها:
- كشف الحرائق وتحديد مواقع الحرائق؛
- مراقبة ومراقبة تطور الحرائق؛
- تقييم خطر الحرائق خلال الموسم؛
- التنبؤ بمخاطر الحرائق على المدى الطويل؛
- تقييم تأثير الحرائق. يتيح الجمع بين الصور قبل الحرائق وبعدها إمكانية تحديد المناطق المحترقة وتحديد مساحتها الحالية وتقييم الأضرار الناجمة.
عواقب حرائق الغابات على بيئةوالشخص:
- اقتصادي:فقدان الخشب، بما في ذلك. الأضرار التي لحقت بالأشجار الصغيرة والموارد الحرجية الثانوية؛ نفقات الإطفاء، وتطهير المناطق المحروقة، وما إلى ذلك؛ أعمال الترميم; الخسائر في الصناعات الأخرى: توقف الرحلات الجوية والسكك الحديدية والنقل البري والشحن وما إلى ذلك.
- البيئية:التلوث الناتج عن احتراق الهواء والماء والتربة:
- تدمير الأكسجين.
- التلوث الحراري
- إطلاق كميات كبيرة من الغازات الدفيئة؛
- التغيرات المناخية المحلية.
- الدخان والتلوث الجوي.
- موت الحيوانات والنباتات.
- انخفاض في التنوع البيولوجي.
- اجتماعي:وفاة وإصابة أشخاص مباشرة في منطقة الحريق؛ تدهور المؤشرات النفسية الفسيولوجية للسكان: الجسدية، العاطفية، الفكرية، الإنجابية، الوراثة؛ زيادة في معدلات الإصابة بالأمراض بين السكان؛ انخفاض في متوسط العمر المتوقع.
للكشف عن الحرائق، يتم استخدام القنوات الحرارية لصور الأقمار الصناعية (الشكل 1، الجدول 1، 2.).
الجدول 1. نطاقات الطول الموجي.
الصورة 1
| يتراوح | الاختصارات | ||
الروسية |
إنجليزي |
الروسية |
إنجليزي |
الأشعة فوق البنفسجية |
|||
الأشعة تحت الحمراء |
|||
بالقرب من الأشعة تحت الحمراء |
|||
متوسط الأشعة تحت الحمراء |
الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة القصيرة |
||
الأشعة تحت الحمراء البعيدة |
منتصف موجة الأشعة تحت الحمراء |
||
الأشعة تحت الحمراء الحرارية |
الأشعة تحت الحمراء الحرارية |
||
الميكروويف |
|||
يتم عرض المركبات الفضائية التي يمكنها اكتشاف الحرائقالجدول 1.
الجدول 2. خصائص المركبة الفضائية.
SC/الجهاز |
نوا/ |
تيرا(أكوا)/
|
لاندسات/ |
تيرا/ |
الرؤية، كم. |
||||
القرار الإشعاعي، بت |
نير – 8 |
|||
القرار المكاني، م. |
نير - 250-1000 |
نير، سوير – 30 تير – 60 |
نير – 15 |
|
عدد القنوات الطيفية في نطاق الأشعة تحت الحمراء |
نير – 1 |
نير – 6 |
نير – 1 |
نير – 1 |
تعتمد طرق الكشف عن الحرائق على تحليل درجات حرارة السطوع في القنوات الطيفية الفردية.
السمة الرئيسية لظاهرة البحث هي الزيادة المحلية في درجة الحرارة في موقع الحريق.
يتيح لك اكتشاف الحرائق بصريًا تحديد عتبات اكتشاف الانحرافات الحرارية بسرعة ودقة. في الحالة العامةهذه العتبات ستكون مختلفة. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى مساحة الحريق ودرجة حرارته والوقت من السنة واليوم والإحداثيات الجغرافية لموقع الحريق.
يتم تحديد وجود مصدر احتراق في الطيف المرئي من خلال وجود علامة فك التشفير الرئيسية لحرائق الغابات - عمود الدخان.
الشكل في الصورة يشبه مخروط رمادي فاتح. يجب أن نتذكر أن السحب الرقيقة والسحب الطبقية في بنيتها وسطوعها يمكن أن تشبه أعمدة الدخان الناتجة عن حرائق الغابات. ولذلك، فإن تلك الأجزاء من صور الطيف المرئي التي تم اكتشاف حرائق الغابات فيها سابقًا يتم عرضها في نطاق الأشعة تحت الحمراء للطيف. وفي هذه الحالة، تكون أعمدة الدخان المنبعثة من حرائق الغابات غير مرئية عمليا.
وتستند جميع الأساليب على المبادئ التالية:
- تحليل توزيع الإشارة ضمن قنوات طيفية معينة لمعدات المراقبة؛
- قاعدة العتبة لتعيين منطقة الصورة (أو البكسل) للفئة المقابلة؛
- التحليل الإحصائي لتوزيع الخصائص الطيفية لمناطق الصورة الفردية (أو البكسلات)؛
- تحليل موثوقية تخصيص إشارة مسجلة للفئة المناسبة.
تسلسل الإجراءات معالجة الصور الفضائية:
- تعريف قنوات المعلومات.
- عزل السحب, اجسام مائيةوفقدت البيانات الموجودة على الصور في قنوات معينة.
- تحديد مواقع الحريق المحتملة.
- تحديد الملامح الطيفية المحلية للسطح وتسجيل الحرائق باستخدام الإشارات غير المباشرة.
- تحسين الكشف مع مراعاة الميزات المحلية، وتطبيق القواعد المعقدة لتحديد الحرائق.
- تحليل إمكانية الاعتراف الخاطئ.
- التصديق على نتائج الكشف واتخاذ القرار.
تم تنفيذ خوارزمية التعرف على الحرائق تلقائيًا في برمجة، المقدمة من ScanEx RDC:
- ScanViewer(للأقمار الصناعية من سلسلة NOAA). قام المتخصصون من ScanEx RDC بتطبيق جهاز في تطبيق ScanViewer يسمح بالكشف التلقائي عن حرائق الغابات باستخدام البيانات من مقياس إشعاع AVHRR، والذي يعد جزءًا من مجمع القياس الموجود على متن القمر الصناعي من سلسلة NOAA. يشكل الجمع بين خوارزميات الكشف التلقائي ومراجعة الصور المرئية وتراكب معلومات الخريطة أساسًا لتقنية الكشف التفاعلي عن حرائق الغابات ومراقبتها. عيب هذه الأساليب هو أنه لا يمكن تحديد سوى الحرائق الكبيرة بدقة.
- معالج سكانيكس موديس(للأقمار الصناعية من سلسلة EOS). للتعرف على الحرائق واكتشافها بسرعة، يستخدم تطبيق ScanEx MODIS Processor خوارزميات تم تطويرها لجهاز MODIS لتحديد موقع الحرائق وشدتها.
تقنية الكشف عن الحرائق
يعتمد على مقارنة درجات الحرارة (شدة إشارة الإدخال التي يتلقاها مقياس إشعاع MODIS) لكل بكسل في قناتين طيفيتين للأشعة تحت الحمراء، و21 قناة (4 ميكرومتر T4) و31 قناة (11 ميكرومتر T11). يتم تنفيذ هذه التقنية ضمن برنامج Scanex Modis Processor مع القدرة على تكوين معلمات الإدخال والإخراج بشكل تفاعلي.
ويعتقد أنه كلما ارتفعت درجة حرارة البكسل في القناة 21، زاد احتمال نشوب حريق. وبالمثل، كلما زاد الفرق في درجة الحرارة في القنوات بمقدار 4 ميكرومتر. و 11 ميكرون (dT411)، كلما زاد خطر نشوب حريق.
يتم تحديد مصدر الحريق المحتمل بطريقتين:
- تتجاوز القيم المطلقة لكل من قيم البكسل المذكورة أعلاه (T4 وdT411) الحدود المسموح بها المحددة في معلمات قناع الحريق (على سبيل المثال، T4 أكبر من 360 ألفًا أثناء النهار أو dT411 أكبر من 25 ألفًا خلال النهار) ).
- تختلف قيمة شدة الإشارة في قناة 4 ميكرومتر لبكسل معين اختلافًا كبيرًا عن البيئة المحيطة (على سبيل المثال، T4 > T4b + pT4.s.d.c.*dT4b - درجة حرارة البكسل الحالي قيد الدراسة في قناة 4 ميكرومتر أكبر من متوسط درجة حرارة البكسلات المحيطة + الانحراف المعياري لدرجة حرارة البكسلات المحيطة مضروبًا في معامل تجريبي (معامل الانحراف المعياري، عادةً pT4.s.d.c = 3)).
يحتوي البرنامج على مجموعة من المعلمات التي تحدد ما إذا كان سيتم تسجيل بكسل معين كمصدر حريق أم لا. يعتمد الجمع بين هذه المعلمات (أقنعة الحريق) بشكل كبير على المنطقة. على سبيل المثال، أراضي الغابات السهوب منطقة كورغانو Ivdel taiga لهما خصائص انعكاس طيفية مختلفة في النطاق الحراري الذي يستقبله مقياس إشعاع MODIS. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الجمع بين هذه المعلمات يعتمد على الموسم (الشتاء، الربيع، الصيف، الخريف) وحتى على وقت الإدارة.
- وحدة البرمجيات "الكشف عن الحرائق"إلى حزمة تطبيق ERDAS Imagine مع المعايير (الجدول 3).
الجدول 3.معايير الكشف عن الشذوذ الحراري.
حيث T3p، T34p، T4p هي عتبات درجة الحرارة، I2، I1 هي شدة الإشعاع في القناتين 1 و2.
يتم تعيين عتبات درجة الحرارة من قبل المشغل في الفواصل الزمنية التالية: T3p - 310-322 K؛ T34r - 7-15 ك؛ T4p - 275-285 K. افتراضيًا، يتم تعيين عتبات درجات الحرارة التالية لفصل الصيف: T3 = 312 K؛ T34 = 15 ك؛ T4 = 276 ك.
مقياس إشعاع MODIS (مقياس طيف التصوير متوسط الدقة) ( طاولة 4.) هي إحدى أدوات التصوير الرئيسية المثبتة على متن القمرين الصناعيين الأمريكيين TERRA (في المدار منذ عام 1999) وAQUA (في المدار منذ عام 2002)، والتي تدرس الأرض من الفضاء في إطار برنامج EOS (نظام مراقبة الأرض) التابع للوكالة الوطنية للفضاء. (ناسا) الولايات المتحدة الأمريكية.
الجدول 4.الخصائص التقنية الرئيسية لـ MODIS.
أرقام القنوات |
طيفي يتراوح(ميكرومتر.) |
عرض البصر (كم) |
فترة التصوير |
القرار المكاني (م.) |
||
مرئي (أحمر) |
||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||
مرئي (أزرق) |
||||||
مرئية (أخضر) |
||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||
MIR (الأشعة تحت الحمراء المتوسطة) |
||||||
مرئي (أزرق) |
||||||
مرئية (أخضر) |
||||||
مرئي (أحمر) |
||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||
TIR (الأشعة تحت الحمراء الحرارية) |
||||||
يسمح مقياس إشعاع MODIS بالمراقبة التشغيلية اليومية للمناطق، في حين يعتمد تكرار المراقبة على حجمه و موقع جغرافيوكذلك عدد الأقمار الصناعية المستخدمة.
يتراوح تردد مراقبة منطقة منفصلة عند تصويرها بواسطة قمر صناعي واحد من 1-2 مرات خلال النهار ونفس عدد المرات في الليل. عند تصويرها بواسطة قمرين صناعيين، سيتضاعف وتيرة الملاحظات - من 4 إلى 12 مرة في اليوم (حسب الموقع الجغرافي للمنطقة).
ومن أجل الاستخدام العملي لبيانات MODIS، تم تطوير خوارزميات معالجة بيانات مقياس الإشعاع الأولية وتحسينها بانتظام؛ ويوجد 44 منتج معلومات قياسي (وحدات - MOD).
للكشف عن الانحرافات الحرارية والحرائق يتم استخدام وحدة ( مود14). وهو يسمح بالكشف السريع والمراقبة السريعة للحرائق الطبيعية (الغابات) والبراكين وغيرها من الحالات الشاذة الحرارية بدقة تبلغ 1 كم. يستطيع MODIS اكتشاف الحريق في منطقة تقل مساحتها عن 1 كيلومتر مربع.
تعتمد خوارزميات الكشف التلقائي عن الحرائق على اختلاف كبير في درجة الحرارة بين سطح الأرض (عادة لا يزيد عن 10-25 درجة مئوية) وموقع الحريق (300-900 درجة مئوية). يتم التقاط اختلاف يقارب 100 ضعف في الانبعاث الحراري للأجسام في الصورة، وتساعد المعلومات الواردة من القنوات الطيفية الأخرى على فصل السحب.
المسح باستخدام المعدات الحرارية لمقياس الطيف MODIS ذو الدقة المكانية التي تبلغ 1 كم يجعل من الممكن التعرف على حريق بمساحة 1 هكتار أو حريق تحت الأرض بمساحة 9 هكتارات أو أكثر.
تم تجهيز سواتل سلسلة NOAA بمجموعتين من الأجهزة: AVHRR (مقياس إشعاع متقدم عالي الدقة للغاية) (الجدول 5.) ومجموعة من المعدات للسبر العمودي للغلاف الجوي.
يتيح التصوير الفضائي بواسطة الأقمار الصناعية التابعة لـ NOAA إمكانية تتبع الحرائق بشكل رئيسي على نطاق إقليمي من خلال الدقة المكانية المنخفضة للصور (1.1 كم).
الجدول 5.الخصائص التقنية الرئيسية للAVHRR.
أرقام القنوات |
النطاق الطيفي(ميكرومتر) |
عرض البصر (كم) |
فترة التصوير |
القرار الإشعاعي (بت) |
.) |
|
مرئية (أخضر) |
||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||
3 أ |
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
|||||
3 ب |
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
|||||
TIR (الأشعة تحت الحمراء الحرارية) |
||||||
TIR (الأشعة تحت الحمراء الحرارية) |
||||||
لتحديد الحرائق باستخدام خوارزمية "العتبة" أو "السياقية"، في المرحلة الأولية، يجب معايرة جميع المعلومات الواردة من سواتل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). وهذا يعني أنه بالنسبة للقناتين الأولى والثانية لمعدات AVHRR، من الضروري الحصول على قيم البياض A1 وA2 على التوالي. وبالنسبة للقنوات الثالثة والرابعة والخامسة - قيم درجة حرارة الإشعاع المكافئة T3 و T4 و T5 على التوالي.
طرق الكشف عن الحرائقيعتمد على استخدام تقييم الإشعاع لقنوات AVHRR 3B، 4، 5، التي تتوافق مع نطاق الأشعة تحت الحمراء للطيف. يتم تعريف الحرائق على أنها القيم القصوى للإشعاع على طول القناة 3B (الحد الأقصى لإشعاع الأجسام عند درجة حرارة احتراق تتراوح بين 800-1000 كلفن يقع في هذه المنطقة) AVHRR.
يتم تحديد أعمدة الدخان الناتجة عن الحرائق بشكل جيد على قناتي AVHRR 1 و2.
لتحديد الحرائق بشكل أكثر دقة، يتم استخدام خوارزميات العتبة، والتي يتم بعدها تحديد درجة حرارة الإشعاع عبر القناتين الثالثة والرابعة. تمت معايرة جهاز AVHRR لدرجات حرارة تصل إلى 330 كلفن.
من المعروف أن الحد الأقصى لتدفق الإشعاع للجسم الأسود الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة 800-1000 كلفن يقع في منطقة منتصف الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي بطول موجة 3-4 ميكرون. واستنادًا إلى خصائص معدات AVHRR، يتم اعتبار البيانات الواردة من القناة الثالثة التي تعمل في نطاق 3.55-3.93 ميكرومتر السمة الرئيسية للتعرف على الشذوذ الحراري.
نظرًا لأن الدقة المكانية لمعدات AVHRR تبلغ 1.1 كيلومتر، فمن الممكن بشكل مثالي اكتشاف الأشياء الأبعاد الخطيةوالتي تتجاوز 1.1 كم. وبفضل الكثافة العالية للإشعاع في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسط والدقة الإشعاعية العالية للمعدات، يصبح من الممكن اكتشاف الانحرافات الحرارية ذات الطبيعة الطبيعية والتي من صنع الإنسان بحجم أصغر بكثير. في ظل ظروف المراقبة المثالية مع أقصى قدر من التباين، فإن القناتين الثالثة والرابعة لمعدات AVHRR لها مبدأ. إمكانية كشف الحرائق بمساحة 0.2-0.3 هكتار.
يؤدي استخدام قناة ثالثة واحدة فقط (عتبة واحدة) في خوارزمية العتبة إلى كمية كبيرةالإنذارات الكاذبة. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى انعكاس طاقة الإشعاع الشمسي على حواف السحب (أكبر عدد من الإنذارات الكاذبة) والمسطحات المائية والرمال والصخور المكشوفة والأرصفة الإسفلتية والهياكل الخرسانية. لتجنب الأخطاء، من الضروري استخدام البيانات من القنوات الطيفية الأخرى.
خوارزميات العتبة لتحديد الحرائق:
- خوارزمية كوفمان (1991): T3 > 316 K، T3-T4 > 10 K وT4 > 250 K. هنا T3 وT4 وT5 هي درجة حرارة سطوع الراديو في القنوات الثالثة والرابعة والخامسة لمعدات AVHRR، على التوالي.
- خوارزمية فرنسا (1993): T3 > 320 K، T3-T4 > 15 K، 0< (T4-T5) < 5 К, A1 < 9%, где А1 - значение альбедо в 1 -м канале.
- خوارزمية كينيدي (1994): T3 > 320 K، T3-T4 > 15 K، A2< 16%, где А2- значение альбедо во 2-м канале.
إذا كان عنصر التصريح يفي بشروط الخوارزمية، فهو ينتمي إلى فئة الحرائق؛ إذا لم يستوفي واحدا على الأقل من هذه الشروط، فإنه يذهب إلى الخلفية.
تركز كل هذه الخوارزميات على الحرائق تمامًا مساحة كبيرةوالشدة، وهو أمر غير مقبول لحل مشاكل تحديد حالة الحريق، لأنه من المهم اكتشاف الحرائق في المرحلة الأولى من تطورها من أجل تقليل تكاليف المواد للقضاء على مصدر الحريق. وبالإضافة إلى ذلك، فمن غير المرغوب فيه للغاية استخدام هذه الخوارزميات للكشف عن وجود الخث المحموم في أراضي الخث.
اليوم، اعتمد مركز تلقي وتحليل المعلومات الفضائية التابع لوزارة حالات الطوارئ في روسيا خوارزمية كوفمان (1)مع عتبات "العائمة". كما ذكرنا سابقًا، في مرحلة المعالجة الأولية للمعلومات الواردة من معدات AVHRR، يتم تحديد المصادر الواضحة للحرائق الطبيعية من خلال وجود أعمدة الدخان.
بعد معايرة الصور، يتم تحديد خصائص الآفات المحددة والخلفية المجاورة، وعلى أساسها يتم تحديد العتبات المقابلة. بعد تحليل الخصائص المماثلة للسطح الأساسي داخل الصورة، بالإضافة إلى خصائص الحرائق، نحدد ذلك العتبات "العائمة"..
ومع ذلك، لا ينبغي للمرء أن يثق تمامًا في نتائج تحديد الحرائق باستخدام هذه العتبات، إذ قد تكون هناك حالات انعكاس للطاقة الكهرومغناطيسية من حواف السحب، وقد تحدث إنذارات كاذبة ناجمة عن الرمال المحمومة والتكوينات المختلفة التي صنعها الإنسان. لذلك، يجب أن تخضع النقاط المشكوك فيها القريبة جدًا من السحب وبالقرب من الأنهار والبحار وما إلى ذلك للتحقق الإضافي.
يتكون الفحص الإضافي من تحليل انعكاس وحدات البكسل التي تهمنا في القناتين الأولى والثانية لجهاز AVHRR. إذا كانت قيمة البياض في القناة الأولى أكبر من قيمة البياض في القناة الثانية ( أ1 > أ2)، فإن هذه النقطة في الغالبية العظمى من الحالات يمكن أن تُعزى بشكل لا لبس فيه إلى إنذار كاذب. ولكن قد تكون هناك حالات تنشأ فيها شكوك حول صحة مثل هذا القرار (على سبيل المثال، عدم وجود السحب أو الرمال). وفي هذه الحالة نصنف هذه النقطة كمصدر محتمل للحريق في حالة عدم وجودها معلومات إضافيةعن المنطقة المعنية. إذا تجاوزت قيم البياض في القناتين الأولى والثانية 10-16% (حسب ظروف المراقبة)، فإن هذه النقطة تصنف أيضاً على أنها إنذار كاذب. وفي جميع الحالات الأخرى يتم قبول فرضية وجود شذوذ حراري في النقاط قيد النظر.
إذا كان عدد الإنذارات الكاذبة كبيرًا بدرجة كافية، فيمكنك زيادة الحد قليلاً على القناة الثالثة و/أو الرابعة. وبهذه الطريقة، ليس من الممكن التخلص تمامًا من الإنذارات الكاذبة، ولا يزال يتعين التحقق من معظم حالات التفشي المشتبه فيها. بالإضافة إلى ذلك، فإننا نتعمد استبعاد حرائق المناطق الصغيرة من الاعتبار، وهو أمر غير مقبول أيضًا.
الغيوم عبارة عن بيئة معتمة للأشعة تحت الحمراء، لذلك بالنسبة لوحدات البكسل التي يشغل حجمها أكثر من 60-70% من الصورة، يتم تمييزها تلقائيًا. نظرًا لأن الغيوم أبرد من سطح الأرض، فمن الممكن ضبط عتبة درجة حرارة السطوع في القناة الرابعة أو الخامسة لمقياس الإشعاع مع إخفاء وحدات بكسل الصورة التي لا تتجاوز قيمة العتبة المحددة.
يُقترح اتخاذ معيار SHARP-2 الخاص بوكالة الفضاء الأوروبية كخوارزمية أساسية لاستخراج السحابة لبيانات AVHRR. توفر هذه المواصفة القياسية تصنيفًا يقسم وحدات بكسل الصورة إلى الفئات التالية: سطح الأرض (ES)، الماء، السحب.
يتم تمييز الغيوم في الصورة الأصلية وفقًا للشروط الواردة في معيار ESA SHARP-2:
- "غائم" إذا كان A(2)/A(1) > 0.9 & A(2)/A(1)< 1,1&T4 < 294 К
- "غائم" إذا T4< 249 К
- "غائم" إذا كان T4-T2 > 274 K & T4< 290 К
افترض المؤلفون أن هذه الظروف غير مناسبة لتحديد حدود السحابة/المنطقة الزرقاء ولتحديد "السحب المتقطعة" على أراضي الجزء الأوروبي من روسيا، ولذلك اقترحوا إدخال حالة إضافية. هذا الشرط هو تحليل خصائص السطوع للنطاق الطيفي الرابع.
يستخدم التحليل شرطًا إضافيًا (4)، حيث يتم تحليل الانحراف المعياري (4) لدرجة حرارة الإشعاع المكافئة في النطاق الطيفي الرابع لجهاز AVHRR، المحسوب على نافذة 15 × 15 بكسل:
σ4≥σبور،
حيث σpore هي عتبة درجة حرارة الإشعاع المكافئة في النطاق الطيفي الرابع لجهاز AVHRR على نافذة مقاس 15 × 15 بكسل، والتي يتم تحديد قيمتها نتيجة للدراسة.
وفقا لنتائج اختبار معالجة الصور للجزء الأوروبي من روسيا (خط العرض 48-67 شمالا)، σpore = 1.3.
وبما أن تأثير الشمس على خصائص الصورة في النطاقين الطيفيين للقناتين الرابعة والخامسة لأجهزة AVHRR/2 (3) ضئيل للغاية، فيمكن إجراء فحص السحب عن طريق تحليل الانحراف المعياري لخاصية السطوع. في هذه الحالة، تأخذ الخوارزمية السياقية المعدلة في الاعتبار ليس فقط قيمة RMS لخصائص سطوع البكسل، ولكن أيضًا شروط معيار SHARP-2 لبيانات AVHRR.
للاختبار ومراعاة الخوارزمية السياقية المعدلة، تم اختيار شروط التصنيف من معيار SHARP-2، والتي تم أخذها على أنها الشروط الأساسية. وللاختبار تم كتابة نموذج لتسليط الضوء على سطح الماء. بالنسبة للصورة التي تم تحليلها X(x1,..., x5)، يتم تصنيف وحدات البكسل وفقًا للمعايير التالية: "الماء"، "الغيوم"، "سطح الأرض". ونتيجة للتصنيف مع مراعاة الظروف، يتم إنشاء طبقتين وسيطتين من الصورة الأصلية إلى سطح الماء والسحب المختلفة. الأول يتكون من 0 و1، حيث 0 يتوافق مع البكسل الذي تم تصنيفه على أنه ضوضاء و1 يتوافق مع البكسل الذي تم تصنيفه على أنه أرضي. الثانية، تتكون من 0 وT3، حيث 0 يتوافق مع البكسل الذي تم تصنيفه على أنه ضوضاء وT3 يتوافق مع درجة الحرارة الإشعاعية في قناة AVHRR الثالثة للبكسل الذي تم تصنيفه على أنه أرضي.
لا يتم أخذ جميع وحدات البكسل المصنفة على أنها "ماء" و"غائمة" في الاعتبار في تحليل "وجود الإشارة" الإضافي.
بالتتابع، يتم تخصيص منطقة محلية مركزية لكل بكسل بأبعاد 15 × 15 بكسل. بالنسبة لهذه المنطقة، يتم أخذ خصائص البكسل ذات 5 قنوات بعين الاعتبار. يتم أيضًا حساب عدد البكسلات غير فئتي "الماء" و"الغائم"، ويتم حساب متوسط قيمة T3av لها.
علامة عزل الإشارة هي الشرط: T3av > T3av.port، وعند استيفاء هذا الشرط يتم اتخاذ قرار بشأن “وجود بيكسل به نار”.
إن استخدام خوارزمية سياقية معدلة يجعل من الممكن تقليل احتمالية حدوث "إنذار كاذب" بنسبة 10-15% لإقليم الأجزاء الشمالية والوسطى من روسيا. الميزة الطبيعية لهذه الخوارزمية هي أدائها النسبي واستقلالها عن زاوية الشمس والوقت من اليوم. العيب الأكبر هو عدم قدرة الخوارزمية السياقية في حالة الغيوم في مناطق نسيج الصورة.
الجدول 7.الخصائص التقنية الرئيسية للماسح الضوئي TM (لاندسات 5).
|
أرقام القنوات |
النطاق الطيفي |
عرض البصر (كم) |
فترة التصوير |
القرار الإشعاعي (بت) |
فضاءإذن وطني |
|
مرئي (أزرق) |
||||||
مرئية (أخضر) |
||||||
مرئي (أحمر) |
||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||
TIR (الأشعة تحت الحمراء الحرارية) |
||||||
MWIR (الأشعة تحت الحمراء البعيدة) |
||||||
الجدول 8. الخصائص التقنية الرئيسية لمقياس الإشعاع ETM+ (لاندسات 7).
أرقام القنوات |
النطاق الطيفي |
عرض البصر (كم) |
فترة التصوير |
القرار الإشعاعي (بت) |
الدقة المكاني |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مرئي (أزرق) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مرئية (أخضر) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مرئي (أحمر) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NIR (بالقرب من الأشعة تحت الحمراء) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TIR (الأشعة تحت الحمراء الحرارية) ASTER (مقياس إشعاع الانبعاث الحراري والانعكاس المتقدم المحمول في الفضاء) ( طاولة 9)يعد مقياس الإشعاع الحراري والانعكاس الحراري المتطور المحمول على متن الفضاء واحدًا من خمسة أنظمة تصوير موجودة على متن القمر الصناعي Terra، ويجمع بين التغطية الطيفية الواسعة والدقة المكانية العالية في نطاقات الأشعة تحت الحمراء المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIR) والأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIR) والأشعة تحت الحمراء الحرارية . الجدول 9.الخصائص التقنية الأساسية لـ ASTER.
تبلغ الدقة الإشعاعية المطلقة في المناطق الطيفية 4% للمدى المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة، و1-3 كلفن للمدى الحراري، اعتمادًا على درجة الحرارة. تم تصميم مناطق النطاق الحراري لتسجيل درجة حرارة سطح الأرض. الجدول 10.التفسير البصري للصور الفضائية.
قائمة المصادر
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
هناك خدمات توفر معلومات حول السفن عبر الإنترنت في الوقت الفعلي على الخريطة. تعتبر هذه الخدمات أداة لا غنى عنها للمستأجر، لأنه يجب عليه معرفة الوقت التقريبي لوصول السفينة إلى الميناء المخصص للتحميل أو التفريغ. تشير بعض الاتفاقيات إلى أن تسليم البضائع يجب أن يتم خلال فترة زمنية معينة ولا يحق للسفينة دخول الموانئ لتلبية احتياجاتها الخاصة وأخذ البضائع المرتبطة بها. ويترتب على ذلك أنه إذا انحرفت السفينة عن المسار، فيمكن إنهاء العقد.
MarineTraffic هي خدمة عبر الإنترنت لتتبع مسار السفن
يوفر الموقع معلومات حول موقع السفن عبر الإنترنت. هذه خريطة للعالم بها أيقونات سفينة بألوان مختلفة. يمثل كل لون النوع والسرعة وطريقة التحكم وغيرها من المعلومات.
توجد أيقونات وأيقونات حول الخريطة للإدارة والتكوين. على الجانب الأيسر من القائمة توجد أزرار لإعداد الخريطة، مثل: الطبقات، الفلتر، خرائط الكثافة المرورية، الطقس وغيرها. هنا يمكنك العثور على سفينة بالاسم عن طريق إدخال المعلومات في حقل خاص. عند النقر على إحدى السفن على الخريطة، تظهر معلومات في نافذة حول:
- اسم السفينة.
- السرعة التي تسير بها السفينة.
- حسنًا. من أين وأين تذهب.
- حالة.
- نوع السفينة (ركاب، ناقلة، الخ)
عند النقر فوق اسم السفينة الموجود بالفعل في النافذة التي تفتح، يتم فتح صفحة أكثر اكتمالاً بها معلومات مفصلةعن السفينة في الوقت الحقيقي.
كيفية العثور على سفينة بالاسم عبر الإنترنت على MarineTraffic
إذا كانت لديك بعض المعلومات حول السفينة التي تهتم بها، فسيكون العثور عليها أمرًا سهلاً. ضروري:
- انتقل إلى الموقع - https://www.marinetraffic.com/ru/.
- في النافذة العلوية اليمنى المسماة "السفينة/الميناء"، أدخل معلوماتك.
- في النافذة التي تظهر، تحتاج إلى النقر فوق اسم السفينة أو الميناء للحصول على معلومات مفصلة.
بعد زيارتك للموقع، ستلاحظ أن المعلومات متوفرة فيه اللغة الإنجليزية. ويمكن تغييره بالانتقال إلى أسفل الصفحة والنقر على عنصر "اللغة". حدد اللغة الروسية من القائمة المنسدلة.
يتم تحديث خريطة السفينة عبر الإنترنت في الوقت الفعلي، ولكن عليك أن تعرف أن حركة السفن في المحيط صغيرة نسبيًا. وقد يكون سبب تجميد السفينة مرتبطًا أيضًا بالنظام نفسه، لأنه ليس مثاليًا وبه عيوب. وعلى الرغم من تحسينها من وقت لآخر، إلا أنه لا تزال هناك مناطق في المحيط تختفي فيها الإشارة. وفي هذه الحالة عليك الانتظار حتى تظهر الإشارة لمواصلة تتبع السفينة.
كيف يعمل نظام AIS
اليوم، من أجل ضمان السلامة، جميع السفن تحمل هوية على متنها نظام إيس. يُبلغ عن موقع سفينة معينة في المحيط ويمنع الاصطدام. تبلغ المسافة التي يمكن أن تبتعد بها السفينة عن جهاز الاستقبال الأرضي 400 كيلومتر تقريبًا. يجب أن يكون نظام الاستقبال الأرضي موجودا فوق مستوى سطح البحر، ويجب أن يتمتع نظام السفينة بإشارة قوية وهوائي عالي الجودة. في هذه الحالة، يمكن للزوار استخدام خدمات الخدمة.
Seatracker.ru – توفير معلومات حول موقع السفن عبر الإنترنت
Seatracker هي بوابة للبحارة توفر الأخبار والملفات المتنوعة، خاصة حول المواضيع البحرية.
من خلال النقر على الرابط الموجود في القائمة العلوية "Ais" نصل إلى ذلك الخريطة السياسيةالعالم الذي يحتوي أيضًا على أيقونات للسفن مطلية بألوان مختلفة حسب نوعها والغرض منها. تعد قائمة الخريطة الموجودة في الخدمة نسخة مبسطة تتعلق بخدمة MarineTraffic. يوجد هنا على الجانب الأيسر من القائمة 3 أزرار فقط - البحث والتصفية والطبقات. يوجد على اليمين زرين للتحكم في تصغير الخريطة المصغرة أو تكبيرها. توجد فوق الخريطة نافذة بحث عن سفينة أو ميناء بالاسم.
رموز الألوان للسفن على خريطة الخدمات عبر الإنترنت
خرائط المحيطات على الإنترنت لها نفس الشيء تسميات اللونللخدمتين المذكورتين.
كيفية استخدام مخطط الشحن في الوقت الفعلي على Seatracker
- على الموقع https://seatracker.ru/ اتبع الرابط الموجود في الجزء العلوي "Ais".
- على صفحة الخريطة يمكنك استخدام البحث وإدخال اسم السفينة.
- للراحة، يوجد على الجانب الأيسر من القائمة زر "تصفية"، باستخدامه يمكنك تحديد وعاء حسب اللون.
- يوجد هنا في القائمة الموجودة على اليسار أيقونة تحتوي على طبقات، من خلال تحديدها يمكنك إضافة أو إزالة المنافذ وأسماء المحطات والإشارات والصور إلى الخريطة.
جميع المعلومات الموجودة على الموقع تأتي من بيانات AIS. قد يختلف الوقت الفعلي لبقاء السفينة ومغادرة الميناء والوصول إلى الميناء بحوالي ساعة واحدة. المعلومات المتعلقة بالإحداثيات عبر الإنترنت لجميع السفن التي تقدمها الخدمة هي لأغراض إعلامية فقط ولا ينبغي استخدامها للملاحة.
تعتمد الخريطة في الوقت الفعلي للسفن البحرية والنهرية على تقنية AIS (نظام التعرف الآلي AIS). هذا هو نظام التعرف التلقائي الذي يسمح لك بالعثور على السفينة حسب الرقم أو الاسم بناءً على الإحداثيات الجغرافية وحساب الوقت.
ويتم الحصول على البيانات من نظام الأقمار الصناعية العالمي GPS مع الأخذ بعين الاعتبار قراءات أجهزة التعريف الموجودة على متن السفن. يتم إرسال المعلومات منهم على ترددات VHF.
يقوم النظام بنقل البيانات عن جميع السفن التجارية على الخطوط الدولية التي تزيد سعتها عن 300، وجميع السفن على الخطوط الداخلية التي تزيد سعتها عن 500. كما يشمل جميع سفن الركاب دون استثناء. تتضمن البيانات ميناء الوجهة ونوع السفينة وسرعتها واسمها ومسارها واسم الشحنة وما إلى ذلك.
خريطة السفن البحرية في الوقت الحقيقي: الميزات
يمكنك العثور على سفينة في الوقت الفعلي بالاسم أو الرقم عن طريق تحديد الزر باستخدام العدسة المكبرة في أعلى اليمين. في النافذة التي تنخفض إلى الجانب، تحتاج إلى البدء في إدخال بيانات السفينة، وبعد ذلك سيقدم النظام نفسه خيارات - أي أنك لا تحتاج دائمًا إلى إضافة الاسم أو الرقم بالكامل.
يمكنك أيضًا معرفة معلومات حول السفن من خلال النقر على سفينة في منطقة معينة تهمك. مزيد من المعلومات حول البحث موجودة في الفيديو في نهاية المقال. لإعادة الخريطة إلى موقعها الأصلي، انقر على السفينة في الزاوية اليسرى العليا. الخريطة قابلة للنقر.
تجدر الإشارة إلى أنه ليست جميع مناطق الكوكب في متناول أجهزة AIS حتى الآن. إذا كانت السفينة في مثل هذه المنطقة، فسيظهر اسمها أو رقمها باللون الرمادي. وإذا كان في منطقة التغطية، فسيتحول الاسم إلى اللون الأسود.
إذا كانت السفينة خارج منطقة التغطية، فما عليك سوى الانتظار لبعض الوقت حتى تدخلها. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه على عكس خريطة على الانترنتتظهر السفن البحرية حركة مرور أقل كثافة بسبب انخفاض سرعة السفن نفسها. ولذلك، يتحرك النقل البحري عبر الإنترنت على الخريطة بشكل أبطأ.
لسوء الحظ، الخريطة متاحة حاليًا باللغة الإنجليزية فقط، ولكنها لا تزال توفر المعلومات الضرورية، وإذا رغبت في ذلك، يمكن لأي شخص استخدام الترجمة الصوتية من Google للترجمة.
كيفية استخدام المخطط البحري
لسوء الحظ، مؤلف مكالمات الفيديو السفن البحرية"السفن"، لكننا نعلم أن كلمة "السفينة" هي كلمة تنطبق على البحرية.
كيفية العثور على سفينة في الوقت الحقيقي
AIS (نظام التعريف التلقائي AIS) هو نظام يسمح لك بالتعرف والتتبع حركة السفن على الانترنتوبدقة 10 أمتار. بجانب مواقع السفن AISيوفر معلومات حول نوعها وأبعادها ووجهتها وسرعتها ووقت وصولها المتوقع، كما يتيح لك التعرف على تاريخ الطرق والمسار المتوقع. يتم تقديم المعلومات المحددة في البطاقة، لفتحها تحتاج إلى النقر فوق الكائن محل الاهتمام. الوصول عبر الإنترنت إلى AIS للسفنيتم توفيرها مباشرة بواسطة السفن باستخدام جهاز إرسال الترددات الراديوية. قد لا تكون بعض السفن أو الموانئ قابلة للعرض بسبب قيود النطاق أو التداخل أو الظروف الجوية التي تؤثر على الاتصالات اللاسلكية. لو " حركة المرور البحري"لا يعرض الكائن الذي تريده، يرجى المحاولة مرة أخرى لاحقًا.
خريطة حركة السفن في الوقت الحقيقييغطي العالم كله ويتيح للمستخدم الفرصة لرؤية ترتيباتهم في مختلف الموانئ والمناطق في العالم. للعثور على السفن في المناطق والموانئ الأخرى، تحتاج إلى تصغير الخريطة وتحديد القطاع المطلوب.
تركز بوابة الإجابة اللوجستية على التيار حركة ومواقع السفن وفقا لنظام AISفي الجزء الشرقي من منطقة المياه خليج فنلنداوميناء سانت بطرسبرغ. لاحظ أن نشر السفينةيتم عرضه مع تأخير طفيف. يمكنك معرفة الوقت الذي انقضى منذ آخر تحديث للإحداثيات عن طريق تحريك المؤشر فوق الكائن.
| التسميات: | |