Metsapõlengute ennetamine ja seire uue ajastu lävel

26-28. novembril toimus Saksamaal, EUMETSAT-I peakontoris metsatulekahjude teemaline koolitus “Future Focus: Wildfires”. Ürituse üks eesmärke oli viia kokku tuleohu teemaga tegelevad eksperdid:  põlengutega seotud kaugseire eksperdid  ja rakenduste ning teenuste pakkujad, samuti Ilmaprognooside  ja tuleohu hoiatuste eest vastutavad inimesed, sh ka päästeameti ja tuletõrje esindajad. 

Keskkonnaagentuur on viimasel ajal palju tegelenud oma tuleohukaardi rakenduse uuendamisega LIFE-SIP AdaptEST projekti toel. Seminaril osalesid „Info-, seire- ning tugisüsteemide arendamine“ tööpaketti kaasatud spetsialistid Ilona Vahter ja Helve Meitern.  

Image

Üritusel käsitleti erinevaid metsapõlengute teemasid: tulekahjude tuvastamine, jälgimine ja ennetamine, arutleti ka vajadust ajakohase ja piirkonnaspetsiifilise lähenemisviisi järele. Erinevad riigid jagasid oma kogemusi tuleohu prognoosimisel ja juba tekkinud metsapõlengute jälgimisel. Lisaks satelliitandmetele on oluline ka maapealsete vaatluste kaasamine, samuti vastavasisuliste mudelite arendamine, masinõpe ning maapinna ortograafilised eripäradega arvestamine. 

Tuletõrjujad/päästeameti esindajad rõhutasid reaalaja- ja maapealsete andmete tähtsust otsuste tegemisel. Satelliitinfo on väärtuslik tulekahjude asukoha määramisel, kuid vähe abi operatiivtöös (eriti kui see info saabub 3 tundi hiljem). Väga oluline on ilmaolukorra jälgimine: tuule suund ja kiirus, temperatuur, sademed. 

Kliimasoojenemine toob kaasa metsapõlengute arvu suurenemise üle kogu Euroopa. Sagenenud metsapõlengutega kaasneb ka õhukvaliteedi märgatav halvenemine. 

Koolitusel tutvustati mitmeid metsapõlengute tuvastus- ja seiresüsteeme:

• FIRE_CCI Project: keskendub põlenud alade tuvastamisele, kasutab MODIS- ja Sentinel satelliitide andmeid. Sentinel-2 pakub märkimisväärselt paremat tuvastamise täpsust võrreldes MODIS-iga, kuid Sentinel-2 pildid tulevad harva ja heal juhul neid saab kasutada 1-2 korda nädalas.
• Copernicus EFFIS: ECMWF 9-km mudelennustus on hea, aga mitte piisav. Copernidus EMS „on-demand fire mapping“ teenus annab võimalust jälgida valitud metsapõlenguga ala, kuid isegi selle teenuse aktiveerimisel võivad jõuda kaugseire andmed kasutajani 11-tunnise hilinemisega.
• NOAA satelliidid (GOES, VIIRS): võimaldavad varajast tulekahjude tuvastamist ja on parema ruumilise lahutusega. Paljudel kasutajatel on suured ootused kolmanda põlvkonna satelliitandmete kasutamise vastu. Need andmed saabuvad iga 10-minuti tagant.
• Google's wildfire boundary tracker: kasutab metsapõlengute jälgimisel masinõpet ja NOAA andmeid, kuid jälgib tulekahjusid vaid mõnedes Lõuna- ja Kesk-Euroopa riikides ning Aafrikas.
• HMS-NESDIS: kombineerib nii tulekahjude seiret koos välkude ennustusmudeliga ning tulevikus lisandub ka õhukvaliteedi ennustus uutest NOAA satelliitandmetest.

Toimus neli arutlussessiooni, kus oli võimalik rääkida tulekahjude prognoosimisest, kaugseire andmete kvaliteedist, kliima muutlikkusest ja õhuseirest ning erinevate sihtrühmade kogemusest metsapõlengute andmete kasutamises. 

Nii selgusid peamised väljakutsed erinevate metsapõlengutega seotud andmete kasutamisel:

• Andmete õigeaegsus: satelliitinfo, mis jõuab kasutajani 3-12 tundi hiljem ei võimalda  kiiret operatiivtöös kasutamist. Suure metsapõlengu puhul võib paari tunniga ära põleda mitu tuhat hektarit. 
• Andmete juurdepääs ja visualiseerimine: on vaja lahendada andmete killustumise probleem. Vajalik on andmete lihtne kättesaadavus kõikidele kasutajarühmadele.
• Andmete valideerimine: väga vähesed satelliitandmed valideeritakse maapealsete vaatlustega, enamus ikka teiste satelliitandmetega; süsteemse valideerimise puudumine piirab andmete usaldusväärsust.
• Sünergia vajadus: oluline on kasutada kõiki olemasolevaid tulekahjude andmeid: satelliit-, lennuki- ja maapealseid vaatlusi, jmt. See võimaldab tagada paremat ja kiiremat tuleohu info edastamist kõikide sihtrühmadele ja ennetada/jälgida suuremaid metsapõlenguid.

Prognoosi vajadustest:

• Arendada paremaid tööriistu tulekahjude käitumise, atmosfääri mõjude ja suitsupilvede leviku jälgimiseks. 
• Piirkonnaspetsiifilised tuleohu indeksite välja töötamine, et arvestada kohalike oludega (taimestik-, niiskus, temperatuur, jmt. põleva materjali iseloom).
• Varajaste hoiatussüsteemide arendamine. 

Tulevikusuunad:

• Tulekahju ennetamine ja olukorra hindamine on eriti oluline. Modelleerimisel tuleb keskenduda füüsikaliste ja masinõppe mudelite hübriidlahendustele.
• Andmete kättesaadavus:  Hetkel asuvad tulekahjude vaatlusandmed mitmes erinevas kohas, kasuks tuleks andmete ja produktide koondamine ühtsesse andmebaasi ja reaalajas andmete värskendamine (nt iga 15 minuti tagant). 

Lõppjäreldused:

Andmete kättesaadavuse, valideerimise ja kasutamise probleemide lahendamiseks on oluline koostöö teadlaste, päästeametite ja teiste ekspertide vahel. Tulevikus peaksime keskenduma metsapõlengute tuvastamise ja prognoosimise süsteemide arendamisele kohalikul ja globaalsel tasandil.

Kasutajate kaasamisel (koolitused) kaugseire ja mudelproduktide arendamisel tuleks keskenduda kasutajate vajadustele ja olemasolevate produktide puuduste lahendamisele. Tähtis on ka kaugseire tehnoloogia ja toodete tutvustus erinevatele kasutajate sihtrühmadele, arvestades piirkondlike iseärasusi.

Eelistatud kaugseire produktid põlengute tuvastamiseks Eestis: olemasolevast satelliitinfost on parima lahutusega VIIRS satelliitandmed (375m). Lähitulevikus on plaanis testida kolmanda põlvkonna MTG satelliidi kuumapunktide tuvastamise võimet meie laiuskraadil. Need andmed on parema ajalise lahutusega, saabuvad iga 10 minuti järel. 

Image