Kotelnikov R. V., Chugaev A. N. Comparative Estimation of the Quality of Fire Danger Indexes in Forests
Abstract
UDC 630*614.849
How to cite: Kotelnikov R. V., Chugaev A. N. Comparative estimation of the quality of fire danger indexes in forests // Sibirskij Lesnoj Zurnal (Sib. J. For. Sci.). 2023. N. 6. P. 32–38 (in Russian with English abstract and references).
DOI: 10.15372/SJFS20230604
EDN: …
© Kotelnikov R. V., Chugaev A. N., 2023
Weather conditions are one of the important factors, which affects forest fire danger. Taking into consideration different methodical approaches (in particular, to accounting for precipitation) and differences between forestry and natural climatic conditions, also different density the weather stations, the values calculated according by these methods differ significantly in different forest areas. In order to correctly estimate the methods quality and correctly interpret the results which were obtained, it was developed special toolkit allowing to do the necessary preliminary processing and data visualization in the form of an interactive panel. Existing approaches were based on linear Pearson's correlation coefficient. At the same time this criterion can be applicable in case when the source data are distributed according to normal distribution law. ISDM-Rosleskhoz formed Big Data, which show it is not true. The new approach differs in that the source data are previously transform logarithm method, which increases accuracy of the obtained estimations. The developed toolkit allowed to conduct comparative analysis of the main methods, which are used in Russia. Method PV-2 shows the best results (61 %), Nesterov’s method is in the second place (14 %), and PV-1 is located in the third place (13 %), PVG – (8 %). The number of forest fires doesn’t allow to obtain reliable result in the other area (4 %). The prepared interactive map by the authors in combination with a dynamic graph allows to visualize comparative results to the forest areas level, inside subjects of the Russian Federation thereby simplifying interpretation the obtain results. The total results can be used for improvement forest fire danger scales depending on weather conditions.
Article
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Волокитина А. В., Софронова Т. М., Корец М. А. Региональные шкалы оценки пожарной опасности в лесу: Усовершенствованная методика составления // Сиб. лесн. журн. 2017. № 2. С. 52–61 [Volokitina A. V., Sofronova T. M., Korets M. A. Regional’nye shkaly otsenki pozharnoy opasnosti v lesu: Usovershenstvovannaya metodika sostavleniya (Regional scales of fire danger rating in the forest: improved technique) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2017. N. 2. P. 52–61 (in Russian with English abstract)].
Вонский С. М., Жданко В. А., Корбут В. И., Семенов М. М., Тетюшева Л. В., Завгородная Л. С. Определение природной пожарной опасности в лесу. Метод. рекоменд. Ленинград: ЛенНИИЛХ, 1981. 51 с. [Vonskiy S. M., Zhdanko V. A., Korbut V. I., Semenov M. M., Tetyusheva L. V., Zavgorodnaya L. S. Opredelenie prirodnoy pozharnoy opasnosti v lesu. Metod. rekomend. (Determination of natural fire hazard in the forest. Guidelines). Leningrad: LenNIILKH (Leningrad Sci.-Res. Inst. For.), 1981. 51 p. (in Russian)].
Губенко И. М., Рубинштейн К. Г. Сравнительный анализ методов расчета индексов пожарной опасности // Тр. гидрометеорологического науч.-иссл. центра Российской Федерации. 2012. Вып. 347. С. 207–222 [Gubenko I. M., Rubinshteyn K. G. Sravnitel’ny analiz metodov rascheta indeksov pozharnoy opasnosti (Comparative analysis of methods for calculating fire hazard indices) // Tr. gidrometeorologicheskogo nauch.-issl. tsentra Rossiyskoy Federatsii (Proc. Hydrometeorological Sci.-Res. Center of the Russian Federation), 2012. Iss. 347. P. 207–222 (in Russian)].
Иванов В. А., Горошко А. А., Бакшеева Е. О., Головина А. Н., Морозов А. С. Региональные шкалы пожарной опасности по условиям погоды для лесов Амурской области // Хвойные бореальной зоны. 2020. Т. 38. № 1-2. C. 34-42 [Ivanov V. A., Goroshko A. A., Baksheeva E. O., Golovina A. N., Morozov A. S. Regional’nye shkaly pozharnoy opasnosti po usloviyam pogody dlya lesov Amurskoy oblasti (Regional scales of fire danger according to weather conditions for the forests of Amur Oblast) // Khvoynye boreal’noy zony (Coniferous of the Boreal Zone). 2020. V. 38. N. 1-2. P. 34-42 (in Russian with English abstract)].
Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз). М.: Рослесхоз, 2023 [Informatsionnaya sistema distantsionnogo monitoringa lesnykh pozharov Federal'nogo agentstva lesnogo khozyaystva (ISDM-Rosleskhoz) (Information system for remote monitoring of forest fires of the Federal Forestry Agency (ISDM-Rosleskhoz)). Moscow: Rosleskhoz, 2023 (in Russian)]. https://nffc.aviales.ru/main_pages/index.shtml
Ковалев Н. А., Лупян Е. А., Балашов И. В., Барталев С. А., Бурцев М. А., Ершов Д. В., Кривошеев Н. П., Мазуров А. А. ИСДМ-Рослесхоз: 15 лет эксплуатации и развития // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. C. 283-291 [Kovalev N. A., Lupyan E. A., Balashov I. V., Bartalev S. A., Burtsev M. A., Ershov D. V., Krivosheev N. P., Mazurov A. A. ISDM-Rosleskhoz: 15 let ekspluatatsii i razvitiya (ISDM-Rosleskhoz: 15 years of operation and evolution) // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa (Contemporary problems of remote sensing of the Earth from space). 2020. V. 17. N. 7. P. 283-291 (in Russian with English abstract and references)].
Котельников Р. В., Лупян Е. А. Особенности дистанционно оцениваемых распределений площадей лесных пожаров для территорий с различным уровнем пожарной охраны // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. C. 75-87 [Kotel’nikov R. V., Lupyan E. A. Osobennosti distantsionno otsenivaemykh raspredeleniy ploshchadey lesnykh pozharov dlya territoriy s razlichnym urovnem pozharnoy okhrany (Features of remotely estimated distributions of forest fire areas for territories with different levels of fire ) // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa (Contemporary problems of remote sensing of the Earth from space). 2022. V. 19. N. 4. P. 75-87 (in Russian with English abstract and references)].
Плотникова А. С. Шкала природной пожарной опасности лесных экосистем И. С. Мелехова. Обзор современных российских методических подходов // Вопр. лесн. науки. 2021. Т. 4. № 2. Статья № 83. 13 с. [Plotnikova A. S. Shkala prirodnoy pozharnoy opasnosti lesnykh ekosistem I. S. Melekhova. Obzor sovremennykh rossiyskikh metodicheskikh podkhodov (Scale of natural fire danger of forest ecosystems of Melekhov I. S. Overview of modern Russian methodological approaches) // Vopr. lesn. nauki (For. Sci. Iss.). 2021. V. 4. N. 2. Article N. 83. 13 p. (in Russian with English abstract and references)].
Приказ Рослесхоза от 05.07.2011 № 287 «Об утверждении классификации природной пожарной опасности лесов и классификации пожарной опасности в лесах в зависимости от условий погоды». М.: Рослесхоз, 2011 [Prikaz Rosleskhoza ot 05.07.2011 № 287 «Ob utverzhdenii klassifikatsii prirodnoy pozharnoy opasnosti lesov i klassifikatsii pozharnoy opasnosti v lesakh v zavisimosti ot usloviy pogody» (Order of the Rosleskhoz of 05.07.2011 No. 287 «On approval of the classification of natural fire hazard in forests and the classification of fire hazard in forests depending on weather conditions»). Moscow: Rosleskhoz, 2011 (in Russian)].
Софронова Т. М., Волокитина А. В., Софронов М. А. Совершенствование оценки пожарной опасности по условиям погоды в горных лесах Южного Прибайкалья: монография. Красноярск: Краснояр. гос. пед. ун-т им. В. П. Астафьева; Ин-т леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 2007. 240 с. [Sofronova T. M., Volokitina A. V., Sofronov M. A. Sovershenstvovanie otsenki pozharnoy opasnosti po usloviyam pogody v gornykh lesakh Yuzhnogo Pribaykal'ya (Improving the assessment of fire danger according to weather conditions in the mountain forests of the Southern Baikal region). Krasnoyarsk: Krasnoyar. gos. ped. un-t im. V. P. Astaf’eva; In-t lesa im. V. N. Sukacheva SO RAN (Krasnoyarsk St. Ped. Univ. named after V. P. Astaf’ev; V. N. Suakchev Inst. For. Sib. Br. Rus. Acad. Sci.), 2007. 240 p. (in Russian with English title, summary and contents)].
Сравнение методик оценки пожарной опасности в лесах, в зависимости от условий погоды. Красноярск: Центр лесной пирологии, развития технологий охраны лесных экосистем, защиты и воспроизводства лесов – филиал ВНИИЛМ, 2023 [Sravnenie metodik otsenki pozharnoy opasnosti v lesakh, v zavisimosti ot usloviy pogody (Comparison of methods for assessing fire danger in forests, depending on weather conditions). Krasnoyarsk: Tsentr lesnoy pirologii, razvitiya tekhnologiy okhrany lesnykh ekosistem, zashchity i vosproizvodstva lesov – filial VNIILM (The Center of Forest Pyrology, Development of Forest Ecosystem Conservation, Forest Protection and Regeneration Technologies – Branch of the All-Russian Scientific-Research Institute of Silviculture and Mechanization of Forestry), 2023 (in Russian)]. https://firescience.ru/project/kpo/thebestkpo.html
Srock A. F., Charney J. J., Potter B. E., Goodrick S. L. The hot-dry-windy index: A new fire weather index // Atmosphere. 2018. V. 9. N. 7. Article 279. 11 p.
Torres-Rojo J. M. Índice para la estimación de ocurrencia de incendios forestales en superficies extensas (Index for the estimation of the occurrence of forest fires in large areas) // Revista Chapingo. Ser. Ciencias Forestales y del Ambiente. 2020. V. 26. N. 3. P. 315-331.
Viegas D., Bovio G., Ferreira A., Nosenzo A., Sol B. Comparative study of various methods of fire danger evaluation in Southern Europe // Int. J. Wildland Fire. 1999. V. 9. Iss. 4. P. 235-246.
Ziel R. H., Bieniek P. A., Bhatt U. S., Strader H., Rupp T. S., York A. A Comparison of fire weather indices with MODIS fire days for the natural regions of Alaska // Forests. 2020. V. 11. N. 5. Article 516. 18 p.
