Чтобы не просмотреть беду...
Двенадцать научных сотрудников Центра космического мониторинга Института солнечно-земной физики СО РАН, оперативно, в день возникновения, обнаруживают более половины всех лесных пожаров на территории Иркутской области.
Владимир Васильевич Кошелев формально не имеет никакого отношения ни к лесу, ни, тем
более, к лесным пожарам. Он ученый, доктор физико-математических наук, заместитель
директора Института солнечно-земной физики СО РАН. Но имя его хорошо известно
специалистам Иркутской базы авиационной охраны лесов, государственной лесной службы
Главного управления природных ресурсов МПР по Иркутской области и всем, кто имеет
прямое или косвенное отношение к защите сибирских лесов от огня. И неудивительно.
Еще в 1993 году В. Кошелев с группой единомышленников, при активной
финансовой поддержке областной администрации, умудрился приобрести станцию для
приема информации с американских космических спутников и создал на ее базе, в качестве
новой лаборатории своего института, Центр космического мониторинга. Вовсе не для
выявления лесных пожаров, а для фундаментальных научных исследований: «Чтобы иметь
представление о процессах, протекающих на земной поверхности и в атмосфере». Другое
дело, что хотелось найти возможность и для прикладного использования станции: «Чтобы
быть полезными стране и региону не в далеком будущем, а сейчас, немедленно». В январе
1994 года начался регулярный прием информации из космоса, которую, по соответствующим
межправительственным соглашениям, можно снимать бесплатно напрямую со спутников.
Антенна «цепляет» спутники еще в Китае, на подлете к России, и ведет их на север, скачивая
десятки мегабайт информации. Через 17 минут, когда спутник выходит из зоны видимости
где-то за Норильском, на жестком диске станции остаются космоснимки поверхности всей
Сибири и Дальнего Востока, включая Сахалин, в видимом и инфракрасном диапазонах.
Широта захвата — около двух с половиной тысяч километров. От обилия информации голова
шла кругом. Американцы, исследующие океаны, подсчитали, что за два года с помощью
спутников они получили примерно столько же информации, сколько смогли бы собрать с
помощью флота за 70 лет. Так что в первые недели исследователям было не до анализа: охи,
ахи, удивление, восхищение и, конечно же, вопросы.
— А это что за теплое пятно среди зимы над Ангарском? Вот, в инфракрасном. Я несколько
дней за ним наблюдаю.
— Может, факелы на нефтеперегонном?
— Невозможно. Разрешение сканера — километр на километр. А факелы — вообще не площадь, а
точка…
Невозможное оказалось возможным. Приборы на спутнике очень чувствительны. Они
способны засекать разницу температур всего лишь в 0,15 — 0,2 градуса. Это и позволяет
горячей точке с температурой в тысячи градусов «засветить» целый пиксел, «накрывающий»
собой квадратный километр земной поверхности. Тогда-то и утвердилась идея организовать
космический мониторинг лесных пожаров. Но на первых порах широкой поддержки она, к
удивлению энтузиастов, не получила. Лесники, узнав, что разрешение космических снимков
километр на километр, смеялись: «Вы что, ребята. Это же сто гектаров. Когда на такой
площади пожар полыхает, о нем знаем не только мы, но и наш министр…». Специалисты базы
авиационной охраны лесов встретили идею не только скептически, но и ревниво: «Нас
спишете, а парашютистов на пожар тоже будете с американских спутников бросать?».
Пришлось долго объяснять и убеждать, что центр космического мониторинга вовсе не
конкурент, а помошник авиабазе в оперативном обнаружении возникающих очагов лесных
пожаров. Без авиации в этом деле, по крайней мере на данный момент, все равно не обойтись,
потому что борьба с пожарами — явление комплексное. Мы решаем узкую задачу —
оперативное обнаружение пожаров на всей территории области сразу! Шесть раз в сутки! Мы
выдаем вам цели. А вы ведете детальную разведку для принятия наиболее оптимального
решения и экономите на этом ГСМ, людские резервы, бюджетные деньги. Через 40 минут
после каждого пролета спутника центр уже готов предоставить всем заинтересованным
обработанную информацию. Это же невиданная доселе оперативность.
Первым поддержал идею тогдашний мэр Нижнеилимского района Александр Ведерников.
Этот район и стали наблюдать с особой тщательностью, превратив его в модельную
территорию. Интернета, электронной почты тогда еще не было. Связь — по телефону и
телетайпу. Мороки и без того выше крыши, а тут еще выяснилось, что распознать лесной
пожар по снимкам много труднее, чем ожидали энтузиасты. Дают ученые координаты нового
лесного пожара нижнеилимским лесникам. Те — срочно на место, а там… болото. Или
прошлогодняя гарь. Или зеленый лес стоит, и дымом не пахнет. Оказывается, и болота, и гари,
и пашни, и кромки облаков, и даже крыша большого дома, стоящего в окружении зелени, при
определенных условиях могут «светиться» не хуже настоящего лесного пожара.
Впрочем, и удачи, подтверждающие, что направление поиска выбрано верное, а затея не
бесполезна, случались чаще и чаще. Во-первых и в-главных, подтвердился факт, что, как и в
случае с ангарскими факелами, сканер спутника даже при своем километровом разрешении
уверенно фиксирует лесные пожары на площади 20 соток. Однажды из Иркутска в
Нижнеилимский район были выданы координаты… горящего деревенского дома. А один раз
лесники столь оперативно прибыли в указанное из Иркутска место, что застали врасплох
рыбаков, бросивших без присмотра свой костер, от которого и загорелся лес.
Началась сложная, кропотливая, скрупулезная отработка алгоритмов, формирование
необходимых баз данных, создание компьютерных программ, отсортировывающих ложные
«засветки» от реальных пожаров. Авиабаза, почувствовав в сотрудниках центра уже не
конкурентов, а партнеров, соратников, стала главным потребителем информации, главным
консультантом и помощником. Несколько северных районов, обладающих богатыми
лесосырьевыми базами, друг за другом присоединились к реализации проекта, заключив
договоры с институтом.
Тогда же, во второй половине девяностых годов, ученые из Института солнечно-земной
физики были вынуждены приступить к изучению «языка лесоустройства» и обучать ему свои
программы, чтобы устранить на первый взгляд пустяковое, а на самом деле очень
существенное препятствие в оперативном практическом использовании спутниковой
информации о пожарах. Дело в том, что Центр космического мониторинга работает с
цифровой информацией, а лесники, главные лесные спасатели, — информацией на
бумажном носителе. Ученые называют «адрес» пожара в географических координатах, а
лесникам цифры широты и долготы напомнят разве что далекие школьные уроки географии,
потому что в практической деятельности они всегда пользовались и пользуются квартальной
сетью, принятой в лесном хозяйстве России. Вот и пришлось ученым оцифровывать лесную
квартальную сеть. Вначале в «модельном» Нижнеилимском районе, потом в других. Дело это
сложное, кропотливое, зато лесники стали добираться до обнаруженных очагов огня гораздо
быстрее.
Иркутяне первыми догадались использовать космическую информацию для мониторинга
лесных пожаров. За ними последовали Москва, Красноярск, Томск, Якутск… Но Владимир
Кошелев считает, что благодаря накопленному опыту иркутский алгоритм ведения
наблюдений остается лучшим и наиболее точным в России. Не случайно центр Института
солнечно-земной физики продолжает работать не только для нашей области, но и для других
регионов Сибири и Дальнего Востока. Вместе с московскими коллегами обеспечивают
необходимой информацией всю Россию на федеральном уровне. Прикладные научные
разработки Института солнечно-земной физики и практический вклад ученых в борьбу с
лесными пожарами на территории Иркутской области дважды отмечались губернаторскими
премиями.
Нынче над Иркутском и другими городами области слишком часто нависает дымный смог.
Из-за раннего схода снега и засушливой весны пожаров как никогда много. Может быть, еще и
поэтому в просторной комнате Центра космического мониторинга свет неяркий. Вдоль стен,
по периметру, мерцают экраны дисплеев. Операторы переговариваются друг с другом нечасто
и негромко…
— Лесные пожары хоть и важная, но не единственная деталь нашей прикладной работы, —
рассказывает Владимир Кошелев. — В холодное время года сотрудники центра изучают
снежный покров, ледовую обстановку на сибирских реках и Байкале. Байкалу вообще много
внимания уделяем. Изучаем, в числе прочего, и эмиссию взвесей, их распространение
течениями по озеру. Из космоса это хорошо видно. Не надо забывать, что за компьютерами у
нас сидят не техники-операторы, а ученые, аспиранты. Каждый из них помимо оперативных
прикладных задач ведет еще и фундаментальные исследования по определенным темам. Но
обо всем этом можно поговорить и позже, осенью, а сегодня главное внимание
исследователей, конечно же, лесным пожарам. Смотрите, что творится…
Владимир Васильевич показывает цветной космический снимок Байкала на стандартном
листке бумаги. Обширное пространство к юго-западу от озера густо испещрено красными
точками. Северо-западнее Байкала красноты поменьше, но тоже очень много.
— Это горят леса. Еще несколько дней назад самой «красной» была Читинская область.
Теперь краснота все больше заливает Бурятию. И у нас, в Иркутской области, видите, пожары
продвигаются все дальше на север. Чистыми, без красных меток, остались только Мамский,
Бодайбинский да Катангский районы…
— А почему этот центр обнаруживает больше половины, а не все сто процентов возникающих
лесных пожаров? — спрашиваю В. Кошелева.
— Спутник не может «рассмотреть» пожар сквозь облака. Мы ежедневно передаем авиабазе
границы облачности, чтобы они проверили, что там творится. В то же время при массовых
пожарах и сильном задымлении, как нынче, летчики-наблюдатели тоже часто ничего не видят
внизу, кроме колес своего самолета. Зато спутник сквозь дым «видит» отлично. Так вот и
помогаем друг другу не просмотреть беду.
Хочу заметить: то, что показывает Владимир Васильевич и что я называю снимком, не вполне
фотография. Для удобства пользователей реальное космическое изображение накладывается
на картографическую основу с координатной сеткой, с названиями населенных пунктов,
других географических объектов. Для регионов Сибири и Дальнего Востока такая
информация поставляется в автоматическом режиме. Территориям и предприятиям, имеющим
договорные отношения с центром, предоставляется более подробная информация, вплоть до
указания номеров кварталов, в которых зафиксирован пожар, его площади и скорости
распространения.
— Наши сотрудники принимают картинку в реальном времени и иногда отмечают, как с
каждым новым пролетом спутника едва заметная точка начинает расширяться, превращаясь в
пятнышко, — рассказывает В. Кошелев. — А если в одной точке светится хотя бы несколько
пикселов — значит, пожар переходит в разряд крупных. В этом случае центр направляет
дополнительное предупреждение в авиабазу, чтобы принять срочные меры, не допустить ЧП.
И очень приятно видеть обратное, когда пятнышко постепенно тускнеет и исчезает вовсе.
Значит, система сработала как надо и пожар потушен. Обидно другое: вместо одной потухшей
точки мы частенько находим новую, а то и две новых. И если анализировать снимки, то
получается, что все пожары, за исключением процентов 8 — 12, по вине людей. (Владимир
Васильевич водит карандашом, как указкой, по снимку и комментирует изображение).
Смотрите, вот автомобильная трасса, вот железная дорога. Вдоль них — цепочки пожаров.
Вот город — пожары вокруг. А вот здесь глухая тайга, здесь поблизости нет даже деревень.
Но и пожаров тоже нет!