Wildfires in terms of unmanned systems. Current methods and solution review

• Autorzy: Fellner Andrzej , Zawistowski Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.1337

Warianty tytułu

PL

Pożary wielkoobszarowe lasów w aspekcie bezzałogowych systemów. Aktualne metody i przegląd rozwiązań

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Z analizy literatury wynika, że liczne czynniki jak m.in. zmiana klimatu, coraz częściej występujące i długotrwałe susze czy rosnący trend wykorzystywania lasów do celów rekreacyjnych powodują ciągłe zwiększanie się ryzyka występowania ich pożarów. Polska, pomimo posiadania licznych i rozległych obszarów leśnych w postaci parków narodowych czy krajobrazowych jest na tle państw Europejskich klasyfikowana do obszarów częściowo o średnim i wysokim zagrożeniu pożarowym lasów. Obecnie dla naszego kraju cechą charakterystyczną jest powstawanie dużej liczby pożarów lasów o małej powierzchni. W 2019 r. takich zdarzeń odnotowano prawie 9 200, co stawiało Polskę na trzecim miejscu w Europie (za Hiszpanią i Portugalią). Należy jednak zaznaczyć, że wielkoobszarowe pożary lasów o powierzchni kilkuset hektarów, występowały i nadal stanowią zagrożenie w Polsce. W związku z tym zaproponowano zastosowanie metody proaktywnej w celu ograniczenia lub kompensowania skutków zagrożeń spowodowanych pożarami wielkoobszarowymi, które mają kluczowe znaczenie w zakresie bezpieczeństwa, ochrony środowiska i ekonomii. W artykule autorzy skupili się na przedstawieniu obecnie stosowanych rozwiązań oraz kompensacji skutków wynikających z tych zagrożeń oraz zaprezentowali możliwe perspektywiczne rozwiązania, w oparciu o przeprowadzone i planowane badania naukowe dotyczące monitorowania pożarów wielkoobszarowych i możliwości ich prognozowania podczas działań operacyjnych, w oparciu o systemy bezzałogowe i techniki i technologie satelitarne.

EN

The analysis of the literature shows that numerous factors, such as Climate change, more and more frequent and long-lasting droughts, and the growing trend of using forests for recreational purposes, cause a constant increase in the risk of forest fires. Poland, despite having numerous and vast forest areas in the form of national or landscape parks, is classified as having an average risk of fire compared to other European countries. Currently, our country is characterized by the emergence of a large number of forest fires within a small area. In 2019, there were almost 9,200 such events, which put Poland in third place in Europe (behind Spain and Portugal). It should be noted, however, that large-scale forest fires with an area of several hundred hectares have occurred and are still a threat in Poland. Therefore, it has been proposed to use a proactive method to limit or compensate for the effects of hazards caused by large-scale fires, which are of key safety, environmental and economic importance. In the article, the authors focused on the presentation of the currently used solutions and compensation for the effects of these threats and presented possible prospective solutions based on the conducted and planned scientific research on monitoring large-scale fires and the possibility of forecasting them during operational activities, based on unmanned systems and techniques and satellite technologies.

Słowa kluczowe

PL

pożary wielkoobszarowe; BSP; algorytmy

EN

wildfires; large-scale fires; UAV; algorithms

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2022
• Tom: z. 134
• Strony: 35--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 60 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Fellner Andrzej

• Silesian University of Technology

• https://orcid.org/0000-0001-5634-5516

autor

Zawistowski Maciej

• Scientific and Research Centr for Fire Protection - National Research Institute

• https://orcid.org/0000-0001-9832-0376

Bibliografia

• 1. Kmiecik, A., Golik, G., (2021). Wykorzystanie dronów do działań policji śląskiej mających na celu poprawę bezpieczeństwa w ruchu drogowym, Kwartalnik Policyjny 1/2021
• 2. Balcerzak, A. T., Jasiuk, B. E., Fellner, A., Feltynowski M. (2021). The Polish perspective of using unmanned aerial vehicle systems in international firefighting and crisis management missions - legal and technological analysis, in 2021 International Conference on Unmanned Aircraft Systems. ICUAS 2021, Athens, 15 June 2021 - 18 June 2021 (artykuły w materiałach konferencyjnych).
• 3. Fellner, A. (2019) Determinanty operacyjne zastosowania RPAS (wybrane zagadnienia), in Feltynowski, M., Wykorzystanie bezzałogowych platform powietrznych w operacjach na rzecz bezpieczeństwa publicznego. Wydawnictwo CNBOP-PIB, 2019, s. 75-87
• 4. https://www.lublin.lasy.gov.pl/aktualnosci/-/asset_publisher/H9HmG48Tuos2/content/cwiczenia-w-lasach-janowskich
• 5. Fellner, A., Kostur – Balcerzak, K. (2016). UAV reliability during monitoring critical infrastructure of the airport in: Praca zbiorowa. pod red. Kwasiborska A., Transport lotniczy i jego otoczenie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2016, s. 89-99,
• 6. Kochańczyk, R. (2019). BSP w poszukiwaniu osób zaginionych w praktyce policyjnej ), in Feltynowski, M., Wykorzystanie bezzałogowych platform powietrznych w operacjach na rzecz bezpieczeństwa publicznego. Wydawnictwo CNBOP-PIB, 2019, s. 61-74
• 7. Borkowski, R., Łach, A., Zwierzyna, J. (2018). Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych w ratownictwie wodnym. Bezpieczeństwo, teoria i praktyka. ISSN 1899-6264
• 8. Sikorski, S., Szmigiero, M. (2018). Możliwości zastosowania bezzałogowych statków powietrznych w systemie Państwowego Ratownictwa Medycznego w świetle obowiązujących regulacji prawnych. Studia i prace Kolegium Zarządzania i Finansów. Zeszyt naukowy 167 s. 143-155
• 9. Yilmaz, B. (2013). Cost and effectiveness analysis on unmanned aerial vehicle (UAV) use at border security. Sensors, and Command, Control, Communications, and Intelligence (C3I) Technologies for Homeland Security and Homeland Defense XII. doi:10.1117/12.2015914
• 10. https://www.auvsi.org/are-uas-more-cost-effective-manned-flights
• 11. Szczygieł, R., (2012). Wielkoobszarowe pożary lasów w Polsce, Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza, 67-78
• 12. https://abc7news.com/bay-area-smoke-air-quality-index-cal-fire/6386747/
• 13. Zarzycki, J., (2018). Bezpieczeństwo pożarowe lasów, SGSP
• 14. Konieczny, A. (2020). RAPORT O STANIE LASÓW W POLSCE 2019, Centrum Informacyjne Lasów Państwowych
• 15. https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C85482%2Cpodczas-pandemii-wzroslo-zainteresowanie-przyroda.html
• 16. GUS (2021). Rocznik Statystyczny Leśnictwa, Zakład Wydawnictw Statystycznych
• 17. Raport Najwyższej Izby Kontroli (2019). Bezpieczeństwo przeciwpożarowe lasów państwowych. Lata 2016–2018, Warszawa 2019
• 18. https://decoratex.biz/bsn/pl/new-ponyatie-i-klassifikaciya-pozharov.html
• 19. OCHA, Israel Carmel Fire Situation Report #2 6 December 2010, https://reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/DD3E82B287DB17CD852577F1006E883B-Full_Report.pdf
• 20. Konkathi, P., Shetty, A. (2019). Assessment of Burn Severity using Different Fire Indices: A Case Study of Bandipur National Park. 2019 IEEE Recent Advances in Geoscience and Remote Sensing : Technologies, Standards and Applications (TENGARSS). doi:10.1109/tengarss48957.2019.89760
• 21. Heintz, J. (2019). Russian military called in to fight Siberian forest fires, World News https://federalnewsnetwork.com/world-news/2019/07/russian-military-called-in-to-fight-siberian-forest-fires/
• 22. Pimentel, R., Arheimer, B. (2021). Hydrological impacts of a wildfire in a Boreal region: The Västmanland fire 2014 (Sweden), Science of The Total Environment, Volume 756,
• 23. Texas A&M Forest Service, (2011). 2011 Texas Wildfires Common Denominators of Home Destruction, https://tfsweb.tamu.edu/uploadedFiles/TFSMain/Preparing_for_Wildfires/Prepare_Your_Home_for_Wildfires/Contact_Us/2011%20Texas%20Wildfires.pdf
• 24. Ingold, J., Five charts that show where 2020 ranks in Colorado wildfire history, https://coloradosun.com/2020/10/20/colorado-largest-wildfire-history
• 25. https://www.bbc.com/news/world-latin-america-11033521
• 26. https://www.cbsnews.com/news/amazon-wildfires-brazil-spurns-20-million-aid-offer-from-g-7-nations-today-2019-08-27/
• 27. Pádraig, C. (2020). Rudd criticized over bush fire compensation, Irish Times, https://www.irishtimes.com/news/rudd-criticised-over-bush-fire-compensation-1.698089
• 28. Pestano, V. A. (2017). New Zealand declares state of emergency over wildfires, https://www.upi.com/Top_News/World-News/2017/02/16/New-Zealand-declares-state-of-emergency-over-wildfires/8771487256315/
• 29. https://en.wikipedia.org/wiki/2015_Western_Cape_fire_season
• 30. https://www.gdacs.org/report.aspx?eventtype=WF&eventid=1004178
• 31. https://www.zielonagora.lasy.gov.pl/ochrona-przeciwpozarowa/-/asset_publisher/1M8a/content/cwiczenia-strazakow-i-lesnikow-w-zasiekach#.YmFiNNPP2Uk
• 32. Suchanek, A., Malik R., Bogdanowicz M., Śliwińska-Wyrzychowska A. (2012). Zagrożenie pożarowe oraz ochrona przeciwpożarowa lasu na przykładzie nadleśnictwa Olkusz, Inżynieria Bezpieczeństwa A Zagrożenia Cywilizacyjne, 75-97
• 33. https://potrzebowice.pila.lasy.gov.pl/aktualnosci/-/asset_publisher/1M8a/content/25-lat-po-pozarze-w-puszczy-noteckiej
• 34. IBLES, Sytuacja pożarowa w Polsce, https://www.ibles.pl/documents/17150/28287/Sytuacja%20po%C5%BCarowa%20w%20Polsce
• 35. https://nowosci.com.pl/25-lat-po-wielkim-pozarze/ar/12314815
• 36. https://www.biebrza.org.pl/1148,komunikat-zbiorczy-pozar-2020
• 37. Slota, H., Bobiński, E., Dobrowolski, A., Fal, B., Galka, S., Korol, R., Lorenc, H., Mierkiewicz, M., Rutkowski, Z., Tomaszewska, T., Zelazinski, J., Zielinski, J. (1992). Susza 1992 - Zasięg, natężenie, przyczyny i skutki, wnioski na przyszłość, Materiały Badawcze. Seria: Hydrologia i Oceanologia, 1992, 16
• 38. https://www.gov.pl/web/srodowisko/pozar-w-biebrzanskim-parku-narodowym-podsumowanie-i-dalsze-dzialania
• 39. https://karwin.szczecin.lasy.gov.pl/aktualnosci1/-/asset_publisher/1M8a/content/poznaj-samoloty-gasnicze
• 40. Wydział Logistyczny Komendy Wojewódzkiej PSP w Warszawie, Zakup dwóch zestawów podwieszanych zbiorników pod helikopter, https://www.gov.pl/web/kwpsp-warszawa/zakup-dwoch-zestawow-podwieszanych-zbiornikow-bambi-bucket-maj-2021
• 41. Szczygieł, R., Kwiatkowski, M., Kołakowski, B. (2015). Raport z przebiegu warsztatów terenowych towarzyszących Krajowej Konferencji „Ogień a gospodarka leśna i ochrona przyrody”. 18.03.2015 r., Nadleśnictwo Przemków, Sękocin Stary 21.04.2015r.
• 42. Szczygieł, R., Kwiatkowski, M., Piwnicki J., Kołakowski B. i inni. (2020). Instrukcja ochrony przeciwpożarowej lasu, Lasy Państwowe 2020
• 43. Valve H. Timberjack 1070D Harverster, https://pl.wikipedia.org/wiki/Kombajn_zr%C4%99bowy#/media/Plik:TJ_harvesteri.jpg
• 44. Zarządzenie Nr 81 Dyrektora Generalnego Lasów Państwowych z dnia 23 grudnia 2019 r
• 45. Al-Zebda, A. K., Al-Kahlout, M. M., Ghaly, A. M. A., & Mudawah, D. Z. (2021). Predicting Forest Fires using Meteorological Data: an ANN Approach. International Journal of Academic Information Systems Research (IJAISR), Vol. 5 Issue 1, January - 2021, Pages: 51-57
• 46. Zhang, G., Wang, M., Liu, K. (2021). Deep neural networks for global wildfire susceptibility modelling. Ecological Indicators, Volume 127, 2021, 107735
• 47. Christensen, B.R. (2015). Use of UAV or remotely piloted aircraft and forward-looking infrared in forest, rural and wildland fire management: evaluation using simple economic analysis. N.Z. j. of For. Sci. 45, 16
• 48. Joshi, J., Sukumar, R. (2021) Improving prediction and assessment of global fires using multilayer neural networks. Sci Rep 11, 3295.
• 49. https://assistance-project.eu/
• 50. https://fire-in.eu/
• 51. https://respondroneproject.com/
• 52. https://ingenious-first-responders.eu/
• 53. https://www.driver-project.eu/
• 54. https://www.faster-project.eu/
• 55. https://www.copernicus.eu/pl/informacje-o-programie-copernicus
• 56. https://emergency.copernicus.eu/mapping/system/files/components/EMSR436_AOI01_FEP_PRODUCT_r1_RTP01_v1.jpg
• 57. Kochańczyk, R., Fellner, A. (2019). Zarządzanie bezzałogowymi systemami latającymi w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych. Przegląd Policyjny 2019 nr 1, s. 40-62.
• 58. Fellner, A., Feltynowski, M., Fellner, R. (2021). Przygotowanie nawigacyjne bezzałogowych statków powietrznych do operacyjnych działań straży pożarnej, Zesz. Nauk. SGSP 2021 nr 79 s. 51-82.
• 59. http://www.asgeupos.pl/
• 60. https://kulagasnicza.pl/

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).