17-11-2017 20-11-2018

Милиони за бедствия без резултат

Космически и сателитни технологии и изкуствен интелект могат да прогнозират и анализират природните бедствия

Снимка: NASA Landsat 8

Милиони за бедствия без резултат

14:43 | 24 септември 2023 | Автор : Рая Лечева, 3e-news.net 15 4263 Снимка: NASA Landsat 8

Времето днес е горещо, утре съвсем неочаквано може да ни връхлети буря или наводнение. Екстремните природни явления стават все по-чести. Но ние трябва да сме подготвени и да работим много преди да ни връхлети поредното бедствие, защото не сме затраховани срещу земетрсения, или срещу наводнения. Трябва да променим философията за борбата с бедствията - от реакция след бедствието, до превенция и прогнозиране преди бедствието, подчертават и учените. Освен това трябва да се променят местните и национални стандарти и изисквания по изпълнение на критичната инфраструктура и комуникационни мрежи.

Изкуственият интелект

Съществуващите норми и стандарти са от преди поне половин век и вече не съответстват на реалните проблеми.

Пример за стратегическо планиране на критична инфраструктура е главният колектор за отпадни води на Рим. Той е с размерите на железопътен тунел и все още изпълнява основни функции. Никой не се е съобразявал с броя на римските граждани преди 2 хиляди години. Огромни средства са отделени за съставяне на карти за риска, но резултатът е много много скромен, подчерта специално за Dir.bg и 3eNews физикът и консултат по отношение на бедствията към Столична община Атанас Кръстанов.

Всички проекти на парче ще доведат ли

до цялостна система за предупреждение от бедствия?

Още от времето на Ивелина Василева като министър на околната среда и водите говорим за създаване на система за ранно предупреждение за река Искър, която да бъде начало на изграждането на национална система за предупреждение. Проектът по програма "Околна среда" 2014-2020 г. е от преди повече от 5 години като са ангажирани много фирми, общини, институти, министерства (МОСВ), дори и Световната банка. Всеки път след изказване на някой министър, проектът се отлага за неопределено време, опасява се експертът. Само преди няколко дни екоминистерството съобщи, че системата за управление на водите в река Искър в реално време ще бъде завършена до края на годината. Очаква се Системата да информира при заплаха от наводнения близо 1.3 млн. граждани, които живеят на територията на 8-те общини по поречието на реката - София, Своге, Костинброд, Елин Пелин, Горна Малина, Сливница, Роман и Ботевград.

Само по поречието на Искър са идентифицирани 116 рискови района, а цитираната по- горе злополучна система, която се изгражда в продължение на години ще обхване само 4 района, коментира физикът.

Държавата обяви миналата година, че отпуска 13,3 млн. лв. за надграждане на Центъра за аерокосмически наблюдения чрез обществена поръчка за надграждане на системите. За самият център обаче много малко хора знаят че съществува. Той ще наблюдава и анализира данните от 7 сателита. Информацията се генерира в ЦАН, подпомага превенцията, вземането на решения за реакция при бедствия и извънредни ситуации. Но каква работа всъщност изпълнява не знаем, защото структурата към МВР дори няма интернет сайт.

По програма "Околна среда" са осигурени над 48 млн. лева за модернизация на системата за ранно оповестяване на населението, която ще осигурява изпращане на съобщения към мобилните телефони на засегнатите в случаи на природни бедствия в даден район. Системата трябваше да заработи в средата на 2023 г., но още не е факт. Няма информация коя фирма или консорциум от фирми е спечелила търга за изграждане на системата. Въпреки, че търга е преминал не се съобщава какво е било заданието и изискванията за изграждане на такава система. Една такава система, за която са заложени 48 млн. лева трябва да има много повече функции, от тези които първоначално бяха обявени, коментира Кръстанов. Ако системата ще дава само предупреждение на населението е крайно недостатъчно за такава огромна сума. Важно е например да разполага с мрежа от сензори за метеорологичната обстановка - валежи, атмосферно налягане, ниво на води, температура, посока и сила на вятъра и др. и да анализира данните в реално време. Важен елемент е възможността за връзка с обществеността за предоставяне на информация и инструкции за предприемане на действия в случай на опасност. Това може да включва и система за гласови съобщения през високоговорители или радио, смята специалистът.

Какво се случи по Южното Черноморие?

Липсата на предупредителна система, която да обхване наблюдението на количеството и интензивността на валежите, нивото на реките, бързо да предупреди кметството, МВР - ОДПБЗН, Областната дирекция МВР, Спешна помощ и други структури от ЕСС (Единна Спасителна Система) доведе до това, да не се отцепят опасните райони и инфраструктури. Както се видя, не беше ограничен достъпът до моста който се срути и на който загинаха нашите съграждани, повлечени от придошлите води. Единна национална система ще струва много по-малко и ще се обслужва много по -лесно.

Въпреки, че се знае, че този район е с потенциал за развитие на интензивни валежи, в продължение на години, нямаше никакви изисквания за забрана за застрояване, забрана за поставяне на каравани близо до реки и засипани дерета. Администрацията едва след наводнението обяви, че всички каравани, трябва да се преместят в рамките на 3 дни. Сега се стига до ситуацията, да се изплащат помощи на заведения и постройки, които са били построени в рискови зони. Може би от този момент, трябва районните администрации стриктно да спазват изискванията да не се строи и поставят каравани в близост до такива рискови места. А ако са поставени на свой риск и въпреки забраните, да бъдат лишавани от каквато и да е помощ, коментира Кръстанов. Като се прибави и поголовна сеч в горите, засипване на дерета, липса на отводнителни канали (дерета) здрави стени на язовирите, съобразяване с метеорологичната обстановка при източване на язовирите многократно увеличават уязвимостта.

Как използването на спътникови и наземни системи за

ранно предупреждение може да намали риска и щетите при наводнения?

Освен ефективна борба с последиците от наводненията и другите природни бедствия, не по-малко важно е осъществяването на мониторинг и превенция, както и изграждането на надеждни системи за ранно предупреждение. Тези системи са важен компонент от стратегиите за адаптация към климатичните промени и управлението на риска от бедствия. За разлика от системите за прогнозиране на наводнения, които оценяват риска от наводнения, основната цел на системите за ранно предупреждение е да известяват населението, когато предстои наводнение или то вече се случва.

Снимка: Атанас Кръстанов

Анализите, които се правят след големи наводнения, показват, че въпреки предупрежденията на метеоролозите за възможни интензивни валежи, обикновено липсва предупреждение за динамиката на покачването на нивото на водата в реките и язовирите, както и предупреждение за опасност от заливане на урбанизирани територии. Нещо повече - гражданите не са имали или не са били запознати с плановете и маршрутите за евакуация. Всъщност при липса на навременно предупреждение за наближаващото бедствие, такъв план за евакуация би бил напълно излишен.

Наземните и сателитните наблюдения в съвременните системи за ранно предупреждение играят важна роля в превенцията на бедствията. Системите за предупреждение могат да намалят нараняванията и загубите на живот още повече ако гражданите, изложени на риск действително получават, забелязват и разбират предупредителното съобщение.

Обединението и използването на технологии и комуникационни канали от сателитни и наземни наблюдения от състава на гражданска защита улеснява бързото разпрстранение на важна информация в реално време. У нас за това е главна дирекция "Пожарна безопасност и защита на населението", за Столична община - дирекция "Аварийна помощ и превенция". За съжаление, подобни системи не са разработени за България. Въпреки финансирането и реализирането на подобни проекти и системи, скоро след тяхното въвеждане те спират да функционират поради липса на финансиране за поддръжка, администриране и обновяване, подчертават експертите.

За да се излъчи предупреждение за възможно наводнение,

трябва да се комбинират всички възможни технологии.

Това са наземни станции за наблюдение нивата на реките, сателитно наблюдение, проследяване информацията от различни интернет източници (напр. метеорологични станции, радар за бури и градушки). Но също обходи на място в случай на влошаване метеорологичните условия. Националната система за ранно предупреждение и оповестяване за предстоящо или настъпило бедствие се състои от два основни модула.

Система за ранно предупреждение и оповестяване на органите на изпълнителната власт и съставните части на единната спасителна система. Тя е предназначена за индивидуално предупреждение и включва предварително дефинирани групи за оповестяване (напр. на национално ниво това са президент, министър-председател, областни щабове и др.). Самото оповестяване се изпълнява чрез изпращане на съобщения по телефона. Подобна система действа например в Гърция и при опасно време всички мобилни оператори изпращат съобщение с нужните мерки - евакуация, излизане от сгради, придвижване...

Система за ранно предупреждение и оповестяване на населението при бедствия и за оповестяване при въздушна опасност, или както хората я наричат "сирените". С помощта на системата се изпълнява едновременно предупреждение и оповестяване на застрашени хора на определена територия за предстоящо или настъпило бедствие. Излъчва се указание за необходимите мерки и действия чрез акустични сигнали (електронни сирени) и гласова информация.

Националната система за оповестяване работи и със средства за масова информация - радио, телевизия, социални медии, които предоставят информация за наводненията на голям брой хора в засегнатите области.

Съществуват три основни вида космически технологии,

които играят важна роля в ранното предупреждение

Съществуват три основни вида космически технологии, които играят важна роля в ранното предупреждение за проследяване на бури и урагани, наводнения и свлачища. Те наблюдават както обширни територии от земната повърхност, така и милиметрови отклонения от движението на земни маси и анализират растителни покривки.

Сателитни телекомуникации се използват по 2 начина. Те предават данни от сензори, разположени в отдалечени райони, до обсерватории, където се анализират и използват за разработване на прогнози относно потенциално катастрофални събития. Те предават предупреждения от един географски регион в друг.

Снимка: Freepik

Космически технологии наблюдават Земята. Това включва следене развитието на наводненията в много големи басейни, проследяване пътя на циклоните, тайфуните и ураганите в морето преди да достигнат сушата. Оценява се сериозността на засушаванията, наличието на горещи точки в активните вулкани, проследяват се активни движения на инфраструктурни обекти (напр. мостове и виадукти), включително свлачища и други.

Третият вид е сателитна навигация или сателитна навигационна система за автономно геопозициониране. Сателитна навигационна система с глобално покритие се нарича глобална навигационна спътникова система (GNSS).

Понастоящем сателитните телекомуникации и наблюдението на Земята се използват по-често в няколко вида системи за ранно предупреждение. Независимо, какви технологии се използват, добрата научно приложна практика е да се съчетават наземни и космически технологии за генериране на модели и предупреждения от наводнения.

Често се счита, че достъпът до сателитни данни е труден и ограничен. За щастие, вече имаме достъп до все повече данни с отворен достъп от правителствени сателити като Landsat и Sentinel, както и безплатните ресурси за облачни изчисления като Amazon Web Services, Google Earth Engine и Microsoft Planetary Computer. За съжаление обаче, тези ресурси не се използват пълноценно от държавните и общински служби за наблюдение на земята и своевременно оповестяване за предстоящи наводнения и други бедствия. Наблюдението на исторически данни, могат да покажат как реките са се изместили от своите обичайни корита, къде има презастрояване в рискови от наводнение области или как бреговата линия е ерозирала.

Най-продължителната сателитна мисия на Земята е на сателита Landsat. Генерираната база от изображения на Земята при него е от 1972 г. насам. Най-новият спътник от серията, Landsat 9, беше изстрелян от НАСА през септември 2021 г. На изображението голата земя изглежда кафява или червеникава, растителността е зелена, а натоварената със седименти вода и наситената почва са нюанси на синьото.

Снимка: Landsat 8 засне изображенията на 7 април 2023 г., когато придошлите води от валежите през февруари и началото на март течаха през водосбора на река Диамантина, Австралия. Източник: NASA Landsat 8

Едно от ограниченията на тези сателити, които предоставят общодостъпна информация е тяхната пространствена и времева резолюция. С Landsat 8 и 9 в орбита можем да получим глобално покритие на Земята веднъж на всеки 8 дни. За бърза оперативна работа тези данни няма да вършат качествена работа, но при изучаване на тенденции, сравненията с минали и сегашни данни са по-лесни.

Изследователите от целия свят разработват нови системи за изкуствен интелект, които ще помогнат за прогнозиране и предупреждение за наводнения чрез обработка на изображения и други данни, заснети от сателити. За Европа се използва сателитната програма Sentinel на Европейската космическа агенция.

Космическите системи играят важна роля в ранното предупреждение за наводнения, като предоставят информация от високотехнологични сателити и сензори, които могат да следят и анализират условията на земната повърхност и атмосферата.

Сателитни данни и изкуствен интелект чрез сателитно наблюдение на водни структури може да засече милиметрово движение на структури и развитие на растителност, да засече дори промяна на растителността, да направи анализ на риска от наводнения и да квалифицира нивото на риска.

Чрез геопространствен изкуствен интелект се постига ретроспективен анализ, който точно определя тенденциите и аномалии. Тази сравнително нова за България технология ще бъде използвана за анализ на свлачища, пропадане на инфраструктура (пътища, мостове, тунели, сгради и др.).

Въвеждането на комплексни системи за ранно оповестяване в един град представлява важна стъпка към повишаване на сигурността и готовността на населението. Такава интегрирана система позволява на гражданите и посетителите на града да получат навременна и актуална информация като текстови съобщения относно евентуални бедствия като наводнения, горски пожари, замърсявания с опасни газове и фини прахови частици и др. Тези предупреждения могат да дойдат от различни източници като метеорологични служби, сензори за наблюдение, сателитни системи и други. С информацията, предоставена на информационните табла, гражданите могат да се подготвят и предприемат необходимите стъпки за сигурността си. Тази информация може да се комбинира със система за оповестяване посредством мобилните оператори.

Снимка: Атанас Кръстанов

В интернет днес съществуват множество платформи за предупреждения от различни видове бедствия. Повечето от тях са със свободен достъп, но не всички предават данни от последната минута.

Вече се убедихме, че системите за ранно предупреждение са ключови за адаптация към климатичните промени и намаляването на риска от бедствия. Те имат за цел да избегнат или намалят опастността и щетите, както за хората така и за околната среда, но важното е да се използват правилно и ефективно от всички, които отговарят за тях.

Много подробен анализ на възможностите на технологиите в помощ на хората при бедствия прави Атанас Кръстанов в научната платформа за климата climateka.bg.

ИЗБРАНО