Вероятностное прогнозное моделирование динамики природных пожаров на основе метода Монте-Карло и данных спутникового мониторинга

Возможность получения достоверных прогнозов распространения лесных пожаров позволяет существенно повысить эффективность проведения оперативных мероприятий по пожаротушению и снизить наносимый огнем экономический и экологический ущерб. Низкий уровень пространственного разрешения оперативно доступных в настоящее время для всей территории России данных об условиях горения, а также наличие ошибок в них, снижают и точность прогнозирования развития пожара. Вероятностный подход к прогнозированию динамики природных пожаров позволяет отчасти учесть и снизить влияние погрешностей во входных данных.
Получение вероятностного прогноза развития пожара методом Монте-Карло основано на использовании множества независимых прогнозов, для каждого из которых стохастические компоненты заменяются их случайными реализациями. Агрегирование полученного множества прогнозов позволяет делать выводы о вероятном поведении природного пожара с учетом стохастических факторов.
Для прогнозирования развития пожара использована, основанная на канадской системе CFFBPS (Canadian Forest Fire Behavior Prediction System), модель, параметры которой были предварительно оптимизированы для применения на территории России.
Для оценки ошибок в параметрах модели, отвечающих за линейные скорости распространения пожара в разных типах растительности, было использовано нормальное распределение с эмпирической оценкой дисперсии по результатам работы вероятностной модели. Распределение ошибок в метеорологических данных (скорость и направление ветра, количество осадков) определялось на основе сравнения прогнозных данных с данными метеостанций, а также анализа динамики метеопараметров за предшествующие дни.
В докладе дается оценка качества вероятностных прогнозов, полученная на примере 660 пожаров в лиственничных лесах в период 2011-2013 годов.
Результаты исследований получены при поддержке РФФИ (грант №13-05-41420 РГО_а «Разработка научных основ спутниковой пирогеографии и исследование пространственно-временных особенностей пожаров в наземных экосистемах России»).