Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга «АЭРОКОСМОС» успешно завершил НИР, по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы". Тема исследования: «Проблемно–ориентированные поисковые исследования в области разработки космических методов и технологий мониторинга и прогнозирования эмиссий вредных примесей в атмосферу при лесных и торфяных пожарах».

Научный руководитель НИР – академик БОНДУР В.Г. – директор НИИ «АЭРОКОСМОС»

Приоритетное направление:  Рациональное природопользование

Критическая технология:  Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения

Период выполнения: май 2011 г. – ноябрь 2012 г.

Ключевые слова: Аэрокосмический мониторинг, атмосфера, дистанционное зондирование Земли, эмиссии, лесные и торфяные пожары

Цель исследования

Целью исследований являлось создание технических средств и программных продуктов для мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы при лесных и торфяных пожарах с целью обеспечения экологической безопасности городов и населенных пунктов, предупреждения негативных последствий для здоровья человека.

Актуальность

В настоящее время особую актуальность приобрело решение ряда проблем, связанных с мониторингом загрязнений атмосферы, обусловленных природными (лесными и торфяными) пожарами.

Для своевременного выявления очагов лесных и торфяных пожаров, оценки объемов выбросов вредных веществ в атмосферу Земли, определения направления их распространения и прогнозирование развития этих опасных природных процессов необходима разработка и использование новых эффективных методов, технологий и средств оперативного мониторинга (прежде всего космического), методов и средств обработки, хранения и представление пользователям соответствующих информационных продуктов, обеспечивающих возможности анализа развития ситуации, связанных с природными пожарами, для обеспечения экологической безопасности городов и населенных пунктов.

Основные результаты НИР

В результате выполнения НИР были получены следующие основные результаты:

1. Создан и испытан макет аппаратно-программного комплекса (АПК) для  мониторинга и прогнозирования эмиссий вредных примесей в атмосферу при лесных и торфяных пожарах. На основе проведенных теоретических исследований разработаны алгоритмы оценки изменения состояния атмосферы при эмитировании загрязняющих веществ при лесных и торфяных пожарах, а также алгоритмы моделирования состояния атмосферы и подстилающей поверхности. Разработанные алгоритмы реализованы в программном обеспечении макета АПК для мониторинга и прогнозирования эмиссий вредных примесей в атмосферу при лесных и торфяных пожарах.

2. Разработаны методы обнаружения очагов возгорания и оценки площадей, пройденных огнем по космическим данным, позволяющие  проводить раннее выявление очагов пожаров, прогноз динамики их развития и оценку последствий природных пожаров, а так же оперативное формирование и передачу заказчикам различной информации о последствиях этих природных катаклизмов.

3. Разработана методика расчетов эмиссий вредных примесей в атмосферу при лесных и торфяных пожарах, обеспечивающая проведение регулярных длительных наблюдений за состоянием воздушной среды при лесных и торфяных пожарах, оценку и прогноз объёмов вредных выбросов.

4. Разработаны методические рекомендации по использованию космических данных полученных в оптическом диапазоне спектра, а также по применению методов математического моделирования для мониторинга и оценки последствий лесных и торфяных пожаров.

5. Разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках.

6. Разработан проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка программно-аппаратного комплекса для автоматизированной оценки объемов эмиссий вредных веществ при лесных и торфяных пожарах, на основе данных дистанционных наблюдений».

Назначение и область применения результатов НИР

Результаты выполненной НИР будут востребованы Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, институтами и службами Российской академии наук, различными ВУЗами, организациями субъектов Российской Федерации, предприятиями реального сектора экономики, иностранными организациями.

Результаты проведенной НИР могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских работ, направленных на разработку программно-аппаратного комплекса для мониторинга и прогнозирования эмиссий вредных примесей в атмосферу при лесных и торфяных пожарах.

Эффекты от внедрения результатов проекта