Контроль за молнией и дождь по заказу: как технологии борются с пожарами
Эксперт: Григорий Куксин, учредитель Центра профилактики ландшафтных пожаров.
Можно выстроить определенную классификацию технологических решений, в которых мы, борясь с пожарами, нуждаемся и которые стараемся развивать.
1. Технологии в профилактике пожаров
Первая группа (по моему мнению, самая приоритетная) — это решения, связанные с профилактикой пожаров. На первый взгляд многие из них не имеют прямого отношения к лесным пожарам, но именно от них зависит, станет ли ландшафтных пожаров по-настоящему меньше.
Например, чтобы легче было вспахивать землю, сухую траву и стерню (остатки злаков после уборки урожая. — РБК) чаще всего выжигают. Это проще и дешевле, но от этого часто возникают большие пожары. Есть решения, при которых избавляться от стерни и соломы не нужно — это если хозяйство точно спланировано с учетом ландшафта, если используются современные технологии ухода, точного полива и уборки урожая. У сельхозпроизводителей нет потребности и соблазна выжигать траву там, где применяются даже простые технологии:
- выращивание сидератов — растений, которые позволяют улучшить структуру почвы;
- технологии no-till — методики обработки почвы без вспашки, когда стерня остается на поверхности поля;
- уборочные комбайны с измельчителями.
Чтобы не сжигать в поле траву, а в лесу — порубочные остатки, можно производить органические стройматериалы из ржаной соломы, тростника, древесных отходов. А из отходов сельскохозяйственного и лесного производства можно создавать топливные брикеты и гранулы.
Важны и решения в управлении ландшафтами и в территориальном планировании. Сейчас для защиты от огня прежде всего вырубают лес вокруг поселков. Зачастую это как раз не уменьшает, а увеличивает пожарные риски, так как по открытым пространствам огонь идет гораздо быстрее. Вместо вырубки можно регулировать состав лесных насаждений, использовать наименее пожароопасные породы. Лиственная опушка с влажной подстилкой, которая задерживает и ветер, защитит от огня намного надежнее просеки с высохшей травой.
Очень неэффективны так называемые профилактические выжигания сухой растительности. С годами они формируют все более опасные условия: открытые пространства быстрее всего просыхают, а после регулярных выжиганий на них остаются только те виды растений, которые неплохо приспособлены к огню — и они зачастую самые пожароопасные.
А еще это и дурной пример: глядя на то, как это делают местные власти и лесники, люди тоже приучаются жечь траву, и очень трудно убедить их не делать этого.
Кроме того, нужно разумно планировать расположение сенокосов, пастбищ, огородов, пахотных полей и дорог к ним, планировать так, чтобы вокруг населенного пункта создавалась сеть преград для огня. Где бы ни возник пожар и с какого бы направления он ни подходил, он должен упираться в преграды, на которых нет ничего горючего.
Там, где есть осушенные болота, особенно рядом с населенными пунктами, поможет и обводнение, и восстановление болот. В таких местах разумно устроить участки под рыборазведение, под выращивание клюквы, ряски. А излюбленные места сбора грибов и отдыха можно окружить водными преградами так, чтобы огонь на них было легко потушить.
2. Технологии для раннего обнаружения пожаров
Вторая — в том числе по приоритетности — группа технологических решений касается раннего обнаружения пожаров. В труднодоступной местности или на торфяниках их не всегда легко найти, и современные технологии тут очень важны.
Существует несколько основных систем дистанционного мониторинга пожаров на природных территориях. С их помощью можно увидеть температурные аномалии — термоточки, соответствующие пожарам. Наложив термоточку на карту или снимок местности, можно понять, что именно горит — лес, болото, осушенный торфяник, сельскохозяйственные земли или какой-то промышленный объект или населенный пункт.
Развиваются (в том числе и в России) технологии наземного обнаружения пожаров по данным камер видеонаблюдения с машинным зрением: камеры видеонаблюдения сейчас начинают устанавливать в разных регионах страны. Их ставят на высокие точки, например, на вышки сотовой связи, что позволяет увидеть дым от пожара за десятки километров.
Помимо наземных, нужны и новые технологии авиационного обнаружения пожаров. Прежде всего, речь идет о беспилотниках, способных летать на сотни километров. Они оборудуются различными камерами, тепловизорами, машинным зрением и могут автоматически распознавать пожары на самых ранних стадиях и оценивать их площадь. Во время таких патрулирований они могли бы собирать с автономно работающих вышек видеонаблюдения информацию об обнаруженных пожарах за предыдущие сутки, молниях в предыдущие дни и т.д. Беспилотники проще, дешевле и эффективнее, чем обычная авиация, которой к тому же часто не хватает в регионах. Для космического мониторинга нужно больше спутников с инфракрасными сенсорами, камерами более высокого разрешения.
Из-за изменения климата происходит больше гроз, поэтому сейчас очень важны технологии грозопеленгации — определение с помощью специальных приборов мест молниевых ударов, особенно на участках без сотовой связи. В идеале такая техника должна еще и «присматривать» за направлениями, в которых ударяли молнии, чтобы своевременно обнаружить дым.
К сожалению, в регионах за Уралом системы грозопеленгации практически нет, и сейчас совместно с добровольцами и коллегами из Центра профилактики ландшафтных пожаров мы пробуем создать новые доступные методы для точного определения мест удара молнии.
Кроме того, люди должны иметь возможность быстрее и проще сообщать о пожарах в мобильных приложениях. Такое приложение «Берегите лес» есть, например, у Рослесхоза. Оно позволяет любому человеку не только быстро сообщить о пожаре, но и передать его координаты и даже фотографию.
3. Тушение пожаров
Только в третью группу технологических решений я бы собрал то, что помогает непосредственно на пожарах. Речь идет о технологиях, которые непосредственно помогают тушить, или же о технологиях управления, поддержки принятия решений и т.п.
Для самого тушения нужна малогабаритная и роботизированная техника, в том числе радиоуправляемые автономные траншеекопатели, дистанционно управляемые плавающие мотопомпы, сверхмощные воздуходувки, современные и экологичные ингибиторы горения. С таким оборудованием можно тушить не только быстрее и эффективнее, но и меньшим числом людей, а их часто очень не хватает на пожарах.
Технологии также должны облегчать труд людей и обезопасить их — в этом помогают пассивные и активные экзоскелеты, несгораемая и кондиционированная одежда, шлемы с системами видеосвязи и с камерами, которые предупреждают об опасностях во время работы.
Кроме того, важны технологии доставки людей и оборудования к местам пожаров — современные вездеходы, авиация и снова беспилотники.
Для руководства тушением нужны системы связи и управления силами, чтобы передавать между участниками тушения геопозиции, телеметрию, фото и видео даже в условиях удаленных и труднодоступных территорий. Здесь помогают или спутниковые технологии, или местные сети радио- или сотовой связи. Кроме того, с помощью высоких технологий можно моделировать развитие пожара, систему обводнения, рассчитать силы и средства, создавать схемы и карты.
Тема, особо популярная в этом году, — системы искусственного вызывания осадков. Они помогают не только тушить пожары, но и в какой-то степени предотвращать их во время засухи — это явление случается все чаще из-за изменения климата. Правда, из ясного неба дождь не вызвать — эти системы работают только тогда, когда есть облака.
И, конечно, очень востребованы и социальные технологии. Важно изучать, какие факторы влияют на поведение людей: на то, как они обращаются с костром, тушат ли окурки, считают ли своим долгом вызвать пожарных и помочь им.
Мы стараемся понять, какие нарративы и в каком контексте формируют у разных групп отношение к пожароопасным практикам. Важно разобраться, как возникают и развиваются волонтерские группы, которые будут менять ситуацию с пожарами, какие программы и какое регулирование со стороны власти быстрее снижает число пожаров.
Многие из перечисленных технологий уже разрабатываются и внедряются. Мы уже применяем и беспилотники с тепловизорами, и системы передачи геопозиции без сотовой связи. Также мы используем современную картографию, применяем мобильные приложения для расчетов подачи воды на пожарах, внедряем роботизированную технику, самые современные плавающие мотопомпы, сверхточные спутниковые приемники для определения рельефа и управления потоками воды на пожарах.
Кроме того, экспериментируем с системами грозопеленгации, работаем с космоснимками и создаем технологии распознавания пожаров с применением искусственного интеллекта. И конечно, проводим самые разные социологические исследования, развиваем добровольчество, создаем просветительские материалы.
Поэтому мы видим, что у НКО и у общества есть своя особенная роль. НКО понимают проблематику пожаров и начинают привлекать к ним внимание, и искать технологии для решения проблем. Бизнес может быстро создавать перспективные решения. Государство неизбежно довольно инертно, но может менять нормативное регулирование, массово внедрять наиболее удачные решения. Мы боремся за среду своего обитания наперегонки с изменением климата, и надо использовать сильные стороны всех участников, чтобы ситуация менялась к лучшему.