Прогнозирование поведения пожаров растительности

УДК

630*432

DOI:

10.37482/0536-1036-2020-1-9-25

Аннотация

Необходимость в прогнозировании поведения пожаров растительности, включая лесные, особенно остро ощущается во время сильных засух, которые периодически повторяются на той или иной территории, а точный их прогноз пока затруднен. Содержать в каждом регионе достаточные силы и средства для подавления всех возникающих пожаров нереально. Только наращивание технической мощи проблему не решит, о чем свидетельствует опыт развитых стран, где большое внимание, наряду с оценкой пожарной опасности, уже давно стали уделять разработке системы прогноза поведения пожаров. В России такой системы пока нет, а использование зарубежного опыта не представляется возможным, так как осложнено рядом факторов и, прежде всего, разными исторически сложившимися подходами к пирологической классификации растительности и ее инвентаризации. В настоящее время существуют все предпосылки для создания российской системы прогноза поведения пожаров растительности (включая лесные): имеются фундаментальные пирологические разработки по результатам исследований природы пожаров; создана и развивается система мониторинга пожаров; совершенствуется оценка пожарной опасности, как природная, так и по условиям погоды. В статье приведена принципиальная схема прогноза поведения пожаров растительности и рассмотрены ее главные компоненты. Для прогноза скорости распространения горения выбрана практичная модель, для которой имеется необходимая информационная база в геоинформационной системе. Разработаны, ретроспективно проверены и зарегистрированы компьютерные программы для создания карт растительных горючих материалов и прогноза поведения низовых лесных пожаров, которые составляют до 97 % от всех возникающих. Приведены примеры этих карт для Чунского участкового лесничества (Красноярский край) в разные периоды пожароопасного сезона, созданные на основе использования лесоустроительной информации и определителя типов основных проводников горения – первой группы растительных горючих материалов, что непосредственно отражено на картах. Информация по другим группам растительных горючих материалов, поддерживающих, задерживающих горение или не участвующих в процессе распространения горения, прилагается к карте в виде пирологического описания. Приведен перечень данных, содержащихся в этом описании, а также причины, сдерживающие внедрение в практику лесопожарной охраны имеющихся в России пирологических разработок по прогнозу поведения пожаров растительности.

Сведения об авторах

А.В. Волокитина¹, д-р с.-х. наук, ResearcherID: D-2518-2019,
ORCID: 0000-0002-4007-6048
Т.М. Софронова², канд. с.-х. наук; ResearcherID: B-1193-2011,
ORCID: 0000-0002-9840-4657
М.А. Корец¹, канд. техн. наук; ResearcherID: P-9487-2015, ORCID: 0000-0002-5015-5874
¹Институт леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН, Академгородок, 50/28, г. Красноярск, Россия, 660036; e-mail: volokit@ksc.krasn.ru
²Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, ул. Ады Лебедевой, д. 89, г. Красноярск, Россия, 660049; e-mail: tmsofronova@gmail.com

Ключевые слова

пожар растительности, поведение пожаров, модель распространения горения, информационная база данных, программа прогноза распространения низового пожара

Для цитирования

Волокитина А.В., Софронова Т.М., Корец М.А. Прогнозирование поведения пожаров растительности // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 9–25. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-9-25

Литература

1. Амосов Г.А. Некоторые закономерности развития лесных низовых пожаров // Возникновение лесных пожаров: сб. ст. М.: Наука, 1964. С. 152–183. [Amosov G.A. Some Patterns of Forest Ground Fires Development. Occurrence of Forest Fires: Collection of Academic Papers. Moscow, Nauka Publ., 1964, pp. 152–183].
2. Астафьев С.А., Лысенко Д.Ю., Широков А.С. Моделирование процесса распространения лесного пожара с применением теории перколяции // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 6. С. 70–74. [Astaf’yev S.A., Lysenko D.Yu., Shirokov A.S. Simulation of Forest Fire Spreading with the Use of the Percolation Theory. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Priborostroenie [Journal of Instrument Engineering], 2012, vol. 55, no. 6, pp. 70–74].
3. Баровик Д.В., Таранчук В.Б. Об особенностях адаптации математических моделей вершинных верховых лесных пожаров // Вестн. БГУ. Сер. 1: Физика. Математика. Информатика. 2010. № 1. С. 138–143. [Barovik D.V., Taranchuk V.B. On the Adaptation Futures of Mathematical Models of Crown Forest Fires. Vestnik BGU. Ser. 1. Fizika. Matematika. Informatika [Vestnik BSU. Series 1: Physics. Mathematics. Informatics], 2010, no. 1, pp. 138–143].
4. Баровик Д.В., Таранчук В.Б. Адаптация модели Ротермела для реализации в программном комплексе прогноза распространения лесных пожаров // Технологии техносферной безопасности: интернет-журн. 2011. Вып. № 6(40). С. 1–8. [Barovik D.V., Taranchuk V.B. Rothermel’s Model Adaptation for Implementation in Forest Fires Forecast Software. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti [Technology of Technosphere Safety], 2011, no. 6(40), pp. 1–8].
5. Баровик Д.В., Таранчук В.Б. Алгоритмические основы построения компьютерной модели прогноза распространения лесных пожаров // Вестн. Полоцкого гос. ун-та. Сер. С: Фундаментальные науки. 2011. № 12. С. 51–56. [Barovik D., Taranchuk V. Algorithmic Fundamentals of Computer Model for Forest Fires Prediction. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya S. Fundamental’nyye nauki [Vestnik of Polotsk State University. Part C. Fundamental Sciences], 2011, no. 12, pp. 51–56].
6. Барталев С.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А., Шабанов Н.В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 с. [Bartalev S.A., Egorov V.A., Zharko V.O., Lupyan E.A., Plotnikov D.E., Khvostikov S.A., Shabanov N.V. Satellite Mapping of Vegetation Cover in Russia. Moscow, IKI RAS Publ., 2016. 208 p.].
7. Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства РФ (состояние и перспективы развития) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5, т. 2. С. 419–429. [Bartalev S.A., Ershov D.V., Korovin G.N., Kotelnikov R.V., Lupyan E.A., Shchetinskiy V.E. Information System for Remote Monitoring of Forest Fires  of the Federal Forestry Agency of the Russian Federation (Current State and Development Potential). Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Current problems in remote sensing of the Earth from space], 2008, vol. 5, no. 2, pp. 419–429].
8. Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Основные возможности и структура информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7, № 2. С. 97–105. [Bartalev S.A., Ershov D.V., Korovin G.N., Kotelnikov R.V., Lupyan E.A., Tshetinskii V.E. The Main Functionalities and Structure of the Forest Fire Satellite Monitoring Information System of Russian Federal Forestry Agency (SMIS-Rosleshoz). Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Current problems in remote sensing of the Earth from space], 2010, vol. 7, no. 2, pp. 97–105].
9. Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Хвостиков С.А., Лупян Е.А. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14, № 6. С. 176–193. [Bartalev S.A., Stytsenko F.V., Khvostikov S.A., Loupian E.A. Methodology of Post-Fire Tree Mortality Monitoring and Prediction Using Remote Sensing Data. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Current problems in remote sensing of the Earth from space], 2017, vol. 14, no. 6, pp. 176–193]. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-176-193
10. Волокитина А.В. Экспериментальное изучение влияния осадков на режимы влажности и горения напочвенного покрова в целях определения и прогнозирования пожарной опасности в таежных лесах: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. М., 1980. 23 с. [Volokitina A.V. Experimental Study of the Effect from Precipitation on the Moisture and Combustion Modes of the Ground Cover in Order to Predict Fire Hazard in Taiga Forests: Cand. Agric. Sci. Diss. Abs. Moscow, 1980. 23 p.].
11. Волокитина А.В. Принципы разработки определителя типов основных проводников горения (на примере Красноярского Приангарья). Деп. в ВИНИТИ. N5352–В90. 1990. 31 с. [Volokitina A.V. Principles for Development of a Type Identifier of Primary Fire Carriers (On the Example of Krasnoyarsk Priangarie). Moscow. VINITI Publ., N5352–B90, 1990. 31 p.].
12. Волокитина А.В., Софронов М.А. Классификация и картографирование растительных горючих материалов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 314 с. [Volokitina A.V., Sofronov M.A. Vegetation Fuel Classification and Mapping. Novosibirsk, SB RAS Publ., 2002. 314 p.].
13. Волокитина А.В., Софронов М.А. О формировании в процессе лесоустройства
информационной базы для прогноза поведения пожаров // Лесная таксация и лесоустройство. 2003. № 1(32). С. 102–105. [Volokitina A.V., Sofronov M.A. On the Information Base Formation for Predicting the Behavior of Fires in the Process of Forest Management. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo [Forest valuation], 2003, no. 1(32), pp. 102–105].
14. Волокитина А.В., Софронов М.А., Корец М.А., Софронова Т.М., Михайлова И.А. Прогноз поведения низовых лесных пожаров. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2010. 211 с. [Volokitina A.V., Sofronov M.A., Korets M.A., Sofronova T.M., Mikhaylova I.A. Forest Fire Behavior Prediction. Krasnoyarsk, SIF SB RAS Publ., 2010. 211 p.]
15. Волокитина А.В., Софронов М.А., Софронова Т.М. Обучающая программа для прогноза поведения низовых лесных пожаров // Изв. вузов. Лесн. журн. 2006. № 5. С. 130–135. [Volokitina A.V., Sofronov M.A., Sofronova T.M. Teaching Programme for Predicting Behavior of Creeping Forest Fires. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2006, no. 5, pp. 130–135]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/593/593c91321a31b 0123b00e991ab0af5fb.pdf
16. Волокитина А.В., Софронова Т.М., Корец М.А. Совершенствование оценки пожарной опасности в лесу: метод. рекомендации. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН (ИЛ СО РАН); Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева, 2018. 44 с. [Volokitina A.V., Sofronova T.M.,   Korets M.A. Improving the Assessment of Forest Fire Hazard: Instructional Guidelines. Krasnoyarsk, SIF SB RAS Publ., 2018. 44 p.].
17. Гришин А.М. Математические модели лесных пожаров. Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 1981. 278 с. [Grishin A.M. Mathematical Models of Forest Fires. Tomsk, TGU Publ., 1981. 278 p.].
18. Гришин А.М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука, 1992. 407 с. [Grishin A.M. Mathematical Modeling of Forest Fires and New Methods to Fight against Them. Novosibirsk, Nauka Publ., 1992. 407 p.].
19. Гусев В.Г. Физико-математические модели распространения пожаров и противопожарные барьеры в сосновых лесах. СПб.: СПбНИИЛХ, 2005. 199 с. [Gusev V.G. Physical and Mathematical Models of Fire Spreading and Fire Barriers in Pine Forests. Saint Petersburg, SPbNIILH Publ., 2005. 199 p.].
20. Доррер Г.А. Математические модели динамики лесных пожаров. М.: Лесн. пром-сть, 1979. 161 с. [Dorrer G.A. Mathematical Models of Forest Fire Dynamics. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1979. 161 p.].
21. Доррер Г.А. Динамика лесных пожаров. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. 404 с. [Dorrer G.A. Dynamics of Forest Fires. Novosibirsk, SB RAS Publ., 2008. 404 p.].
22. Доррер Г.А., Курбатский Н.П. Математические модели лесных пожаров: основные понятия, классификация, требования // Прогнозирование лесных пожаров: сб. ст. Красноярск: Ин-т леса и древесины им. Сукачёва СО АН СССР, 1978. С. 5–26. [Dorrer G.A., Kurbatskiy N.P. Mathematical Models of Forest Fires: Basic Concepts, Classification, Requirements. Prediction of Forest Fires. Collection of Academic Papers: Krasnoyarsk, ILiD SO AN SSSR Publ., 1978, pp. 5–26].
23. Конев Э.В. Анализ процесса распространения лесных пожаров и палов // Теплофизика лесных пожаров. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1984. С. 99–125. [Konev E.V. Analysis of the Spread of Forest Fires and Prescribed Burns. Thermophysics of Forest Fires. Novosibirsk, IT SO AN SSSR Publ., 1984, pp. 99–125].
24. Корец М.А., Волокитина А.В. Программа для расчета пирологического описания лесоустроительных выделов: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2014660252 от 03 окт. 2014 г. Опубл. 20.11.2014 г. [Korets M.A., Volokitina A.V. A Program for Calculating the Pyrological Description of Forest Inventory Units: Certificate of State Registration of a Computer Program on October 3, 2014, No. 2014660252. 2014].
25. Корец М.А., Волокитина А.В. Программа для прогноза распространения низового пожара: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015661771 от 09 нояб. 2015 г. Опубл. 20.12.2015 г. [Korets M.A., Volokitina A.V. A Program for Predicting the Spread of Surface Fire: Certificate of State Registration of a Computer Program on November 9, 2015, No. 2015661771. 2015].
26. Коровин Г.Н. Методика расчета некоторых параметров низовых лесных пожаров // Cборник научно-исследовательских работ по лесному хозяйству: Тр. ЛенНИИЛХ. Вып. XII. М.: Лесн. пром-сть, 1969. С. 244–262. [Korovin G.N. The Methodology for Calculating Some Parameters of Surface Forest Fires. Collection of Scientific Research on Forestry. Proceedings of LenNIILKh. Vol. XII. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1969, pp. 244–262].
27. Курбатский Н.П. Методические указания для опытной разработки местных шкал пожарной опасности в лесах. Л.: ЦНИИЛХ, 1954. 33 с. [Kurbatskiy N.P. Methodology Guidelines for the Pilot Development of Local Fire Danger Scales in Forests. Leningrad, TsNIILKh Publ., 1954. 33 p.].
28. Курбатский Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров. М.: Гослесбумиздат, 1962. 154 с. [Kurbatskiy N.P. Technique and Tactics of Extinguishing Forest Fires. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1962. 154 p.].
29. Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО  РАН, 1970. С. 5–58. [Kurbatskiy N.P. Research of Quantity and Properties of Forest Fuels. Issues of Forest Pyrology. Krasnoyarsk, IL SO AN SSSR Publ., 1970, pp. 5–58].
30. Софронов М.А. Влияние рельефа на лесные пожары в Западном Саяне // Лесные пожары и борьба с ними. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 127–137. [Sofronov M.A. The Terrain Effect on Forest Fires in the Western Sayan. Forest Fires and Fighting against Them. Moscow, AN SSSR Publ., 1963, pp. 127–137].
31. Софронов М.А. Лесные пожары в горах Южной Сибири. М.: Наука, 1967. 152 с. [Sofronov M.A. Forest Fires in the Mountains of Southern Siberia. Moscow, Nauka Publ., 1967. 152 p.].
32. Софронов М.А., Волокитина А.В. Пирологическое районирование в таежной зоне. Новосибирск: Наука, 1990. 205 с. [Sofronov M.A., Volokitina A.V. Pyrological Zoning in the Taiga Zone. Novosibirsk, Nauka Publ., 1990. 205 p.].
33. Софронов М.А., Гольдаммер И.Г.А., Волокитина А.В., Софронова Т.М. Пожарная опасность в природных условиях. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН, 2005. 330 с. [Sofronov M.A., Gol’dammer I.G., Volokitina A.V., Sofronova T.M. Fire Hazard in the Wild. Krasnoyarsk, SIF SB RAS Publ., 2005. 330 p.].
34. Телицын Г.П. О распространении горения в лесу // Горение и пожары в лесу. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 1973. С. 164–176. [Telitsyn G.P. On the Spread of Burning in the Forest. Burning and Fires in the Forest. Krasnoyarsk, IL SO AN SSSR Publ., 1973, pp. 164–176].
35. Указания по обнаружению и тушению лесных пожаров: утв. Гос. ком. лесн. хоз-ва Совета Министров СССР 08.08.1975. М.: ЦБНТИлесхоз, 1976. 110 с. [Guidelines for the Detection and Extinguishing of Forest Fires: Approved by the State Forestry Committee of the Council of Ministers of the USSR on August 8, 1975. Moscow,
TsBNTIleskhoz Publ., 1976. 110 p.].
36. Указания по обнаружению и тушению лесных пожаров: утв. приказом Федер. службы лесн. хоз-ва России от 30.06.1995 № 100. М.: Федер. служба лесн. хоз. России, 1995. 96 с. [Guidelines for the Detection and Extinguishing of Forest Fires: Approved by the Federal Forestry Service of Russia on June 30, 1995, No. 100. Moscow, Federal Forestry Service of Russia Publ., 1995. 96 p.].
37. Халдина Е.А. Математическое моделирование распространения верховых лесных пожаров с учетом противопожарных преград // Вестн. науки Сибири. 2013. № 4(10). С. 98–103. [Khaldina E.A. Mathematical Modeling of the Spread of Crown Forest Fires with Regard to Fire Barriers. Vestnik nauki Sibiri [Siberian Journal of Science], 2013, no. 4(10), pp. 98–103].
38. Anderson H.E. Aids to Determining Fuel Models for Estimating Fire Behavior. General Technical Report INT-122. Ogden, UT, Intermountain Forest and Range Experiment Station, 1982. 22 p.
39. Andrews P.L., Bevins C.D., Seli R.C. BehavePlus Fire Modeling System, Version 3.0: User’s Guide. General Technical Report RMRS-GTR-106WWW. Ogden, UT, Rocky Mountain Research Station, 2005. 134 p.
40. Andrews P.L., Bevins C.D., Seli R.C. BehavePlus Fire Modeling System, Version 4.0: User’s Guide. General Technical Report RMRS-GTR-106WWW. Ogden, UT, Rocky Mountain Research Station, 2008. 116 p.
41. Barrows J.S. Fire Behavior in the Northern Rocky Mountain Forests. Station Paper No. 29. Missoula, MT, Northern Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station, 1951. 103 p.
42. Burgan R.E., Rothermel R.C. BEHAVE: Fire Behavior Prediction and Fuel Modeling System – FUEL Subsystem. General Technical Report INT-167. Ogden, UT, Intermountain Forest and Range Experiment Station, 1984. 126 p. DOI: 10.2737/INT-GTR-167
43. Byram G.M. Combustion of Forest Fuels. Forest Fire: Control and Use. Ed. by K.P. Davis. New York, McGraw-Hill, 1959, pp. 61–89.
44. Deeming J.E., Burgan R.E., Cohen J.D. National Fire-Danger Rating System – 1978. General Technical Report INT-GTR-39. Ogden, UT, Intermountain Forest and Range Experiment Station, 1977. 63 p.
45. Development and Structure of the Canadian Forest Fire Behavior Prediction System. Information Report ST-X-3. Ottawa, Science and Sustainable Development Directorate, 1992. 64 p.
46. Finney M.A. FARSITE: Fire Area Simulator-Model Development and Evaluation. Research Paper RMRS-RP-4. Ogden, UT, Rocky Mountain Research Station, 1998. 47 p.
47. Finney M.A. Efforts at Comparing Simulated and Observed Fire Growth Patterns. Final Report 2/25/2000 INT-95066-RJVA. Missoula, MT, Systems for Environmental Management, 2000. 20 p.
48. Finney M.A. FARSITE: Fire Area Simulator-Model Development and Evaluation. Research Paper RMRS-RP-4. Ogden, UT, Rocky Mountain Research Station, 1998. Revised 2004. 47 p. DOI: 10.2737/RMRS-RP-4
49. Finney M.A., Ryan K.C. Use of the FARSITE Fire Growth Model for Fire Prediction in U.S. National Parks. Proceedings of the International Emergency Management and Engineering Conference. Sofia Antipolis, France, 1995, pp. 183–189.
50. Frandsen W.H., Rothermel R.C. Measuring the Energy-Release Rate of a Spreading Fire. Combustion and Flame, 1972, vol. 19, iss. 1, pp. 17–24. DOI: 10.1016/S0010-2180(72)80082-8
51. Keane R.E., Burgan R., van Wagtendonk J. Mapping Wildland Fuels for Fire Management across Multiple Scales: Integrating Remote Sensing, GIS, and Biophysical Modeling. International Journal of Wildland Fire, 2001, vol. 10(4), pp. 301–319. DOI: 10.1071/WF01028
52. Ottmar R.D., Burns M.F., Hall J.N, Hanson A.D. CONSUME Users Guide. General Technical Report PNW-GTR-304. Portland, OR, Pacific Northwest Research Station, 1993. 119 p. DOI: 10.2737/PNW-GTR-304
53. Reinhardt E.D., Keane R.E., Brown J.K. First Order Fire Effects Model: FOFEM 4.0, User’s Guide. General Technical Guide INT-GTR-344. Ogden, UT, Intermountain Research Station, 1997. 65 p. DOI: 10.2737/INT-GTR-344
54. Rothermel R.C. A Mathematical Model for Predicting Fire Spread in Wildland Fuels. Research Paper INT-115. Ogden, UT, Intermountain Forest and Range Experiment Station, 1972. 40 p.
55. Rothermel R.C. How to Predict the Spread and Intensity of Forest and Range Fires. General Technical Report INT-143. Ogden, UT, Intermountain Forest and Range Experiment Station, 1983. 161 p. DOI: 10.2737/INT-GTR-143
56. Scott J.H., Burgan R.E. Standard Fire Behavior Fuel Models: A Comprehensive Set for Use with Rothermel’s Surface Fire Spread Model. General Technical Report RMRSGTR-153. Fort Collins, CO, Rocky Mountain Research Station, 2005. 72 p. DOI: 10.2737/RMRS-GTR-153
57. Sofronov M.A. Effect of Relief on Forest Fire in Western Sayan. Soviet Progress in Forest Fire Control. Ed. by N.P. Kurbatskiĭ. New York, Consultants Bureau, 1964, pp. 13–21.
58. Stocks B.J., Lynham T.J., Lawson B.D., Alexander M.E., Van Wagner C.E., McAlpine R.S., Dubé D.E. The Canadian Forest Fire Danger Rating System: An Overview. The Forestry Chronicle, 1989, vol. 65, no. 6, pp. 450–457. DOI: 10.5558/tfc65450-6
59. Stratton R.D. Assessing the Effectiveness of Landscape Fuel Treatments on Fire Growth and Behavior. Journal of Forestry, 2004, vol. 102, iss. 7, pp. 32–40. DOI: 10.1093/jof/102.7.32
60. Sullivan A.L. Wildland Surface Fire Spread Modelling, 1990–2007. 1: Physical and Quasi-Physical Models. International Journal of Wildland Fire, 2009, vol. 18(4), pp. 349–368. DOI: 10.1071/WF06143
61. Sullivan A.L. Wildland Surface Fire Spread Modelling, 1990–2007. 2: Empirical and Quasi-Empirical Models. International Journal of Wildland Fire, 2009, vol. 18(4), pp. 369–386. DOI: 10.1071/WF06142
62. Sullivan A.L. Wildland Surface Fire Spread Modelling, 1990–2007. 3: Simulation and Mathematical Analogue Models. International Journal of Wildland Fire, 2009, vol. 18(4), pp. 387–403. DOI: 10.1071/WF06144
63. Volokitina A.V. Forest Fuel Maps. Fire in Ecosystems of Boreal Eurasia, Dordrecht, Springer, 1996, pp. 239–252. DOI: 10.1007/978-94-015-8737-2_19
64. Wright J.C. Forest-Fire Hazard Research as Developed and Conducted at the Petawawa Forest Experiment Station. Ottawa, Department of the Interior, 1967. 40 p.  

Ссылка на английскую версию:

Vegetation Fire Behavior Prediction

VEGETATION FIRE BEHAVIOR PREDICTION

A.V. Volokitina¹, Doctor of Agriculture; ResearcherID: D-2518-2019,
ORCID: 0000-0002-4007-6048
T.M. Sofronova², Candidate of Agriculture; ResearcherID: B-1193-2011,
ORCID: 0000-0002-9840-4657
M.A. Korets¹, Candidate of Engineering; ResearcherID: P-9487-2015, ORCID: 0000-0002-5015-5874
¹Sukachev Institute of Forest SB RAS, Akademgorodok, 50/28, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation; e-mail: volokit@ksc.krasn.ru
²Krasnoyarsk State Pedagogical University named after V.P. Astafiev, ul. Ady Lebedevoy, 89, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation; e-mail: tmsofronova@gmail.com

The necessity for predicting the behavior of vegetation fires, including forest fires, is keenly felt in a time of severe droughts, which periodically recur in this or that area, and their precise prediction is still hampered. It is unfeasible to maintain sufficient forces and means in each region for suppressing all emerging fires. Merely the increase of technical power won’t solve the problem, as evidenced by the experience of developed countries, where much attention, along with fire danger rating, has long been given to the development of a fire behavior prediction system. Such system in Russia isn’t available yet, and the use of international practices seems to be impossible, since it is complicated by several factors and, above all, different historically developed approaches to the pyrological classification of vegetation and its inventory. Currently, there are all opportunities for creating the Russian system for vegetation fire behavior prediction (including forest fires): fundamental pyrological developments based on the research results of the nature of fires; a fire monitoring system has been created and is being developed; and fire danger (both natural and due to the weather conditions) rating is being improved. The article presents a principle diagram of the vegetation fire behavior prediction and considers its main components. A practical model was chosen for prediction the burning spread rate. The necessary data base for the model is available in the GIS system. Software for creation vegetation fuel (VF) maps and prediction the behavior of surface forest fires, which are up to 97 % of all occurring fires has been developed, retrospectively verified and registered. Examples of the VF maps for the Chunskoye Forest District (Krasnoyarsk Krai) for different periods of the fire season are given. They are created based on the use of forest management information and a type identifier of primary fire carriers (i.e. the first VF group), which is directly shown in the maps. Information on the other groups of VF supporting, delaying burning or not participating in the process of burning spread, is attached to the map in the form of a pyrological description. A list of the data included in the pyrological description is given, as well as the reasons, which hold back on practical application of pyrological developments available in Russia for predicting the behavior of vegetation fires into the forest fire protection service.

For citation: Volokitina A.V., Sofronova T.M., Korets M.A. Vegetation Fire Behavior Prediction. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 9–25. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-9-25

Keywords: vegetation fire, fire behavior, model of burning spread, information data base, program of surface fire spread prediction.

Поступила 05.04.19 / Received on April 5, 2019