Επιχειρησιακή Αξιολόγηση Πρόβλεψης Κινδύνου και Συμπεριφοράς Πυρκαγιών για τη Νήσο Λέσβο. by Vasilis Kleidaras

Περιεχόμενα Ευρετήριο Σχημάτων ........................................................................................................................... 5 Ευρετήριο Πινάκων ............................................................................................................................. 6 1.

Εισαγωγή ...................................................................................................................................... 8 1.1

Δασικές πυρκαγιές και Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών ..................................................... 8

1.2

Το πρόβλημα των δασικών πυρκαγιών ...........................................................................................10

1.3

Σκοπός της εργασίας ........................................................................................................................14

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας....................................................................................................... 15 2.1

Παράγοντες που επιδρούν στις δασικές πυρκαγιές ........................................................................15

2.2

Επιπτώσεις και επικινδυνότητα των δασικών πυρκαγιών ..............................................................20

2.3

Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ)και Δασικές Πυρκαγιές ..........................................23

2.4

Εφαρμογές των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών Δικτύου στις Δασικές Πυρκαγιές .......24

2.5

Υπολογιστικό νέφος (Cloud computing) ..........................................................................................31

2.6

Υπολογιστική πλατφόρμα του Venus-C ...........................................................................................34

2.7 Virtual Fire: Πλατφόρμα διαδικτυακού Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών για τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών. ...........................................................................................................37 2.8

Δείκτες και συστήματα εκτίμησης κινδύνου πυρκαγιών.................................................................38

Μεθοδολογία .............................................................................................................................. 55 3.1.

Περιοχή Μελέτης .............................................................................................................................55

3.2.

Συνισταμένες του βαθμού επικινδυνότητας ...................................................................................57

3.3.

Μοντέλα πρόβλεψης πυρκαγιάς .....................................................................................................59

Αποτελέσματα – Συζήτηση ........................................................................................................ 62 4.1.

Συλλογή δεδομένων και σύγκριση των υπό εξέταση δεικτών κινδύνου πυρκαγιάς ......................62

4.2.

Μέση τιμή και κατώφλια τιμών του δείκτη κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς. ....................................78

4.3.

Σύγκριση πραγματικών και προσομοιωμένων πυρκαγιών .............................................................87

4.3.1

Περίπτωση πυρκαγιάς στην περιοχή του Ραχώνα την 4η Ιουλίου του 2011 ...............................87

4.3.2

Αποτελέσματα της προσομοίωσης της πυρκαγιάς στην περιοχή του Ραχώνα ...........................92

4.3.3

Περίπτωση πυρκαγιάς στην περιοχή της Νυφίδας την 4η Αυγούστου του 2011 ........................95

4.3.4

Αποτελέσματα της προσομοίωσης της πυρκαγιάς στην περιοχή της Νυφίδας ..........................99

Συμπεράσματα .......................................................................................................................... 102 5.1

Περαιτέρω έρευνα .........................................................................................................................104

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ .............................................................................................................................. 106

Ευρετήριο Σχημάτων Σχήμα 1 Ποσοστό της καμένης έκτασης ανά είδος επιφάνειας κατά την τελευταία δεκαετία στην Ελληνική Επικράτεια.. ....................................................................................................................... 11 Σχήμα 2 Αριθμός αγροτοδασικών πυρκαγιών ανά Νομό για το έτος 2011. ...................................... 12 Σχήμα 3 Μήκος φλόγας (Andrews, 1986) ......................................................................................... 17 Σχήμα 4 Μια προσέγγιση της αξιολόγησης των φυσικών κινδύνων με χρήση ΣΓΠ. ....................... 19 Σχήμα 5 Βασικά συστατικά μέρη ενός Web Gis (Πηγή Πηγή: Alesheikh et al, 2002) ..................... 24 Σχήμα 6 Γραφική απεικόνιση του GFIMS ........................................................................................ 26 Σχήμα 7 Λογικό διάγραμμα Cloud computing .................................................................................. 32 Σχήμα 8 Σχηματική απεικόνιση της πλατφόρμας του Venus-C ( Πηγή: Daniele Lezzi et al 2011) .. 35 Σχήμα 9 Συνιστώσες της πλατφόρμας Windows Azure (Πηγή: Roger Jenning 2009). .................... 36 Σχήμα 10 Μετεωρολογικός Δείκτης Πυρκαγιών του Καναδά (FWI). ............................................... 44 Σχήμα 11 Καναδικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Πυρκαγιών. ..................................................... 44 Σχήμα 12 Η δομή και οι εισροές του Mc Arthur δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς (Πηγή: Willis C, et al., 2001) .................................................................................................................................................. 46 Σχήμα 13 Αμερικανικό Εθνικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Πυρκαγιάς( Πηγή: Bradshaw et al 1983) .................................................................................................................................................. 47 Σχήμα 14 Συνιστώσες του βαθμού επικινδυνότητας των δασικών πυρκαγιών. ................................ 57 Σχήμα 15 Διάγραμμα ροής μεθοδολογίας. (Πηγή: Vasilakos et al 2007) .......................................... 58 Σχήμα 16 Σύγκριση δεικτών κινδύνου πυρκαγιάς. ............................................................................ 70 Σχήμα 17 Παρουσίαση του μοντέλου εύρεσης της μέσης τιμής του ΔΚΠ (Graphic mondel for Mean Fire Risk) ........................................................................................................................................... 78 Σχήμα 18 Παρουσίαση του μοντέλου εύρεσης κατωφλιών για το ΔΚΠ (Graphic mondel for Thresold Greater60) ........................................................................................................................... 79 Σχήμα 19 Απεικόνιση της αρχής του Huygens. ................................................................................. 61 Σχήμα 20 Καιρικές συνθήκες που επικρατούσαν στη νήσο Λέσβου την 4η Ιουλίου του 2011. ........ 90 Σχήμα 21 Καιρικές συνθήκες που επικρατούσαν στη νήσο Λέσβου την 4η Αυγούστου του 2011. .. 97

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ευρετήριο Πινάκων Πίνακας 1 Αγροτικές & Δασικές πυρκαγιές για το έτος 2011, καθώς και το σύνολο της καμένης έκτασης. ............................................................................................................................................. 11 Πίνακας 2 Καμένες εκτάσεις σε στρέμματα για τα έτη 2001-2011. .................................................. 12 Πίνακας 3 Αριθμός μέσων που χρησιμοποιήθηκαν στη Νομό Λέσβου κατά την αντιπυρική περίοδο του 2011. ............................................................................................................................................ 12 Πίνακας 4 Ανθρώπινο δυναμικό που χρησιμοποιήθηκε κατά την αντιπυρική περίοδο του 2011 στο Νομό Λέσβου. .................................................................................................................................... 13 Πίνακας 5 Αιτίες πρόκλησης πυρκαγιών στην Ελλάδα το έτος 2011. ............................................... 13 Πίνακας 6 Τα μοντέλα καύσιμης ύλης που αναπτύχθηκαν για το σύστημα πρόβλεψης συμπεριφοράς πυρκαγιάς BEHAVΕ. ......................................................................................................................... 16 Πίνακας 7 Τα πρότυπα Μ.Κ.Υ. που αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας το μοντέλο διάδοσης πυρκαγιάς του Rothermel (Scott and Burgan,2005. .......................................................................... 16 Πίνακας 8 Αντιστοίχιση των τιμών του μήκους της φλόγας και της θερμικής έντασης του μετώπου με ενέργειες καταστολής μίας πυρκαγιάς .......................................................................................... 18 Πίνακας 9 Κατηγορίες επιπτώσεων των δασικών πυρκαγιών( Morton et al,. 2003 )........................ 20 Πίνακας 10 Κατηγορίες δείκτης κινδύνου πυρκαγιάς (FDI) μπορούν να αποδοθούν σε ένα περιγραφικό δείκτη αξιολόγησης κινδύνου πυρκαγιάς (FDR) .......................................................... 46 Πίνακας 11Καμένη έκταση γης σε στρέμματα στη νήσο Λέσβου κατά τα έτη 1970 – 2011 ............ 56 Πίνακας 12 Καταγραφή του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργ.Γ.Φ.Κ. για την χρονική περίοδο από 01 Ιουνίου 2011 έως 30 Σεπτεμβρίου 2011..................................................... 69 Πίνακας 13 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργ.Γ.Φ.Κ. από 01 Ιουνίου έως 30 Σεπτεμβρίου. ............................................................................................................. 70 Πίνακας 14 Καταγραφή των πυρκαγιών για την χρονική περίοδο από 01 Ιουνίου 2011 έως 30 Σεπτεμβρίου 2011. ............................................................................................................................. 74 Πίνακας 15 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργ.Γ.Φ.Κ. τις ημέρες που εκδηλώθηκαν πυρκαγιές. ................................................................................................ 75 Πίνακας 16 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και της τιμής που εμφανίζει ο δείκτης κινδύνου του Εργ.Γ.Φ.Κ στο σημείο έναρξης της πυρκαγιάς. ........................................... 75 Πίνακας 17 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργαστηρίου Γ.Φ.Κ για το μήνα Ιούνιο.............................................................................................................................. 76 Πίνακας 18 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργαστηρίου Γ.Φ.Κ για το μήνα Ιούλιο.............................................................................................................................. 76 Πίνακας 19 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργαστηρίου Γ.Φ.Κ για το μήνα Αύγουστο. ....................................................................................................................... 76 Πίνακας 20 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργαστηρίου Γ.Φ.Κ ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

για το μήνα Σεπτέμβριο. .................................................................................................................... 76 Πίνακας 21 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργ.Γ.Φ.Κ για καμένη έκταση πάνω από πέντε στρέμματα. ..................................................................................... 77 Πίνακας 22 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργ.Γ.Φ.Κ για καμένη έκταση πάνω από πεντακόσια στρέμματα. ........................................................................... 77 Πίνακας 23 Τα ποσά της έκτασης της πυρκαγιάς στην περιοχή του Ραχώνα για όλες τις κατηγορίες ταξινόμησης. ...................................................................................................................................... 93 Πίνακας 24 Εκτίμηση σφάλματος της καμένης έκτασης της προσομοιωμένης πυρκαγιάς του Ραχώνα. .............................................................................................................................................. 93 Πίνακας 25 Εκτίμηση σφάλματος της άκαυτη έκτασης της προσομοιωμένης πυρκαγιάς του Ραχώνα.. ............................................................................................................................................. 93 Πίνακας 26 Η εκτίμηση σφάλματος της προσομοίωσης της πυρκαγιάς της Νυφίδας. ................... 100 Πίνακας 27 Εκτίμηση σφάλματος της καμένης έκτασης της προσομοιωμένης πυρκαγιάς της Νυφίδας. ........................................................................................................................................... 100 Πίνακας 28 Εκτίμηση σφάλματος της άκαυτης

έκτασης της προσομοιωμένης πυρκαγιάς της

Νυφίδας. ........................................................................................................................................... 100

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

1. Εισαγωγή 1.1 Δασικές πυρκαγιές και Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών Οι δασικές πυρκαγιές αποτελούν μια σημαντική συνιστώσα διαφόρων τύπων οικοσυστημάτων που εκτείνονται σε διάφορα γεωγραφικά πλάτη και μήκη, όπως τα βόρεια οικοσυστήματα, εύκρατα δάση, μεσογειακά οικοσυστήματα, λιβάδια και σαβάνες, οικοσυστήματα σε ξηρά και ημίξηρα κλίματα, τροπικές και εξωτικές φυτείες και άλλα. Οι δασικές πυρκαγιές δρουν με μοναδικό τρόπο σε κάθε τύπο οικοσυστήματος και αποτελούν την κύρια αιτία υποβάθμιση του από την καταστροφή της φυτοκάλυψης, την αύξηση των θρεπτικών στοιχείων, αλλά και την απώλεια εδάφους από τη διάβρωση και την απόπλυση (Chandler et al. 1983). Συχνά αποτελούν ένα ισχυρό διαχειριστικό εργαλείο, το οποίο χρησιμοποιείται βραχυπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα για την τροποποίηση του τοπίου, την αλλαγή των χρήσεων γης και τη διαχείριση των οικοσυστημάτων (Salvador and Pons 1995, Pereira et al. 1997). Σε περιοχές, οι οποίες ανήκουν στο μεσογειακό τύπο κλίματος με θερμά και ξηρά καλοκαίρια, όπως είναι η Ελλάδα, οι δασικές πυρκαγιές, τείνουν να αποτελέσουν μία από τις μεγαλύτερες αιτίες υποβάθμισης του φυσικού περιβάλλοντος Η μεσογειακή λεκάνη καλύπτεται από παραγωγικά και μη παραγωγικά δάση, θαμνότοπους, βοσκότοπους και χαμηλής βλάστησης οικοσυστήματα. Τα δάση και οι θαμνότοποι, ειδικότερα αυτά τα οποία αναπτύσσονται σε χαμηλές υψομετρικές ζώνες, στις οποίες το κλίμα χαρακτηρίζεται ως τυπικό μεσογειακό, είναι πολύ καλά προσαρμοσμένα σε ακραίες κλιματικές συνθήκες, όπως είναι η ξηρασία. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του μεσογειακού τύπου βλάστησης, τα οποία έχουν σχηματιστεί ως αποτέλεσμα μακρών μηχανισμών προσαρμογής σε τέτοιες συνθήκες (π.χ. πυρόφιλα οικοσυστήματα, εύφλεκτοι τύποι βλάστησης) σε συνδυασμό με κάποια από τα χαρακτηριστικά του μεσογειακού κλίματος, δηλαδή ισχυρούς άνεμους και παρατεταμένα ξηρά καλοκαίρια, ευνοούν την έναρξη και διάδοση των δασικών πυρκαγιών. Επομένως οι δασικές πυρκαγιές στο μεσογειακό χώρο αποτελούν μια κύρια οικολογική διεργασία, η οποία συμβάλλει στη διαμόρφωση της οικολογίας, αφού επηρεάζουν το φυσικοχημικό περιβάλλον, ενεργούν ως ρυθμιστής της συσσώρευσης της βιομάζας, προσδιορίζουν τη δομή και διάταξη των βιοτόπων, ρυθμίζουν τη βιοποικιλότητα και τις διαδικασίες των οικοσυστημάτων, το βαθμό διάβρωσης και τέλος επηρεάζουν την αισθητική του τοπίου, (Κούτσιας και Καρτέρης 1999, Κούτσιας κ.α. 2001). Η επίδραση των δασικών πυρκαγιών στη δυναμική των φυσικών οικοσυστημάτων μπορεί να είναι θετική ή αρνητική ανάλογα των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της πυρκαγιάς όπως για παράδειγμα η ένταση, ο τύπος, η συχνότητα εμφάνισης της. Όμως, ο υψηλός αριθμός των δασικών πυρκαγιών που εκδηλώνονται κάθε χρόνο και συχνά στις ίδιες περιοχές με εκατοντάδες χιλιάδες στρέμματα καμένων εκτάσεων αποτελεί μια πραγματική απειλή για τα φυσικά οικοσυστήματα.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

Οι οικολογικές, οικονομικές, κοινωνικές, ατμοσφαιρικές και κλιματικές συνέπειες που σχετίζονται με τις δασικές πυρκαγιές δεν αναδεικνύουν μόνο τη σημαντικότητα του προβλήματος, αλλά επιβάλλουν το σχεδιασμό και την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου πληροφοριακού συστήματος με στόχο την πρόληψη, την έγκαιρη επέμβαση και καταστολή. Το σύστημα αυτό θα πρέπει να βασίζεται στην εκ των προτέρων γνώση των πιθανών περιοχών εκδήλωσης πυρκαγιών, καθώς και στη γνώση της συμπεριφοράς της φωτιάς. Η επίτευξη αυτού του στόχου προϋποθέτει την σε βάθος γνώση των παραμέτρων που επηρεάζουν την έναρξη και διάδοση των πυρκαγιών και συνεπώς διαμορφώνουν το βαθμό επικινδυνότητάς τους. Η εκδήλωση και διάδοση των πυρκαγιών συνιστά ένα πολυσύνθετο χωρικό φαινόμενο, το οποίο επηρεάζεται από ένα πλήθος περιβαλλοντικών, ανθρωπογενών και χωρικών παραγόντων. Επομένως η αποτελεσματική διαχείριση τους απαιτεί την κατανόηση των λειτουργιών του κάθε παράγοντα ξεχωριστά, καθώς και των αλληλεπιδράσεων και αλληλοσυσχετισμών τους. Τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ), ως ένα σύγχρονο εργαλείο διαχείρισης και επεξεργασίας

χωρικών

γεωγραφικών

δεδομένων,

βοηθούν

αποτελεσματικά

στη

σωστή

αντιμετώπιση του φαινομένου. Για τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών απαιτείται ένα καλοσχεδιασμένο σύστημα υποστήριξης αποφάσεων με γνώση των περιβαλλοντικών και κοινωνικοοικονομικών παραγόντων του χώρου, καθώς επίσης και των αλληλεπιδράσεων τους. Η μοντελοποίηση αυτών με τη χρήση γεωγραφικών πολυμεταβλητών χωρικών αναλύσεων, η οποία βασίζεται σε ιστορικά στατιστικά δεδομένα εμφάνισης των πυρκαγιών, έχει αποδειχθεί ότι μπορεί να συνεισφέρει στη δημιουργία ζωνών υψηλού κινδύνου εμφάνισης πυρκαγιών (Chou et al. 1990). Η γνώση των περιοχών υψηλού κινδύνου θα προσανατολίσει τους αρμόδιους φορείς προς τη σωστή κατεύθυνση εφαρμογής προγραμμάτων πυροπροστασίας. Τέτοια προγράμματα πρέπει να εφαρμόζονται τόσο στο χώρο, όσο και στο σωστό χρόνο κυρίως στις ζώνες υψηλού κινδύνου με στόχο την ελαχιστοποίηση του κόστους και τη μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητά τους. Η μεθοδολογία, επεξεργασία και τα αποτελέσματα που προκύπτουν παρουσιάζουν ιδιαίτερο ερευνητικό και επιχειρησιακό ενδιαφέρον και στοχεύουν στην ορθολογική αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών. Επομένως τα ΣΓΠ αποτελούν το σύγχρονο εργαλείο για την πρόβλεψη, παρακολούθηση, χαρτογράφηση, ανάλυση των εναλλακτικών στρατηγικών αντιμετώπισής των δασικών πυρκαγιών με τελικό σκοπό την αποδοτικότερη διαχείρισή τους. Η Γενική Γραμματεία Πολιτικής Προστασίας και οι αρμόδιοι φορείς (Δασική Υπηρεσία Πυροσβεστική, Αστυνομία, Λιμενικό, Στρατός, Πολεμική Αεροπορία, Εθελοντικές Οργανώσεις) καταβάλλουν σημαντικές προσπάθειες και αναπτύσσουν προγράμματα για την ελαχιστοποίηση του προβλήματος των δασικών πυρκαγιών. Τέτοια όμως προγράμματα για να έχουν επιτυχία πρέπει να υποστηρίζουν τη διαχείριση, επεξεργασία, χωρική ανάλυση, χαρτογραφική μοντελοποίηση και απεικόνιση των πολύπλοκων περιβαλλοντικών δεδομένων. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

Ο αντιπυρικός λοιπόν σχεδιασμός απαιτεί τη διαχείριση ενός μεγάλου όγκου δεδομένων και πληροφοριών τα οποία μεταβάλλονται συνεχώς στο χώρο και το χρόνο. Θα πρέπει να καθίσταται γρήγορη και ρεαλιστική η παροχή βοήθειας, τόσο σε προληπτικό αντιπυρικό σχεδιασμό, όσο και σε πραγματικές επιχειρήσεις καταστολής. Επομένως ο αντιπυρικός σχεδιασμός θα πρέπει να βασίζεται αφενός μεν στην πληρότητα και ακρίβεια συλλογής των αναγκαίων δεδομένων, αφετέρου δε στην ορθή υλοποίηση των απαραίτητων ενεργειών κατά τις τρεις κύριες φάσεις που χαρακτηρίζουν τη διαχείριση των πυρκαγιών, δηλαδή πριν από την έναρξη της πυρκαγιάς, κατά τη διάρκεια αυτής και μετά την κατάσβεση. Η σωστή αντιμετώπιση του προβλήματος κινείται σε δύο βασικούς άξονες: τη λήψη μέτρων πρόληψης και τη λήψη μέτρων έγκαιρης επέμβασης και καταστολής (Καλαμποκίδης 2004) Κατά την πρόληψη, τα ΣΓΠ μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον εντοπισμό των επικίνδυνων περιοχών και στη δημιουργία χαρτών επικινδυνότητας, έτσι ώστε τα μέτρα προφύλαξης να εντατικοποιηθούν σε συγκεκριμένες περιοχές. Επίσης, με τη βοήθεια των ΣΓΠ είναι δυνατή η χωροθέτηση πυροφυλακίων, τόσο επανδρωμένων, όσο και αυτόματων. Κατά την καταστολή, τα ΣΓΠ βοηθούν στο συντονισμό των δυνάμεων πυρόσβεσης, παρέχουν στοιχεία (π.χ. μετεωρολογικά) σε πραγματικό χρόνο και χρησιμοποιώντας βάσεις δεδομένων, που έχουν πληροφορίες για την καύσιμη ύλη, τις κλιματικές συνθήκες και την τοπογραφία, μπορούν να υπολογίσουν την εξέλιξη της πυρκαγιάς με διάφορα μοντέλα διάδοσής της. 1.2 Το πρόβλημα των δασικών πυρκαγιών Οι δασικές πυρκαγιές αποτελούν μέρος της οικολογίας των δασικών οικοσυστημάτων της χώρας μας και είναι φαινόμενο σύνθετο που ακολουθεί τους νόμους της φύσης. Η πλήρης εξάλειψη των δασικών πυρκαγιών είναι αδύνατη, έστω και αν υπήρχε ο πιο τέλειος αντιπυρικός σχεδιασμός. Οι δασικές πυρκαγιές, με τη δημιουργία τοπίων καταστροφής επηρεάζουν αρνητικά την ανθρώπινη ψυχολογία και έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στις ανθρώπινες δραστηριότητες, γιατί συμβάλλουν στη σταδιακή ερημοποίηση των πληγέντων περιοχών. Έχει διαπιστωθεί ότι οι δασικές πυρκαγιές μπορεί να συμβάλλουν θετικά στη φυσική ανανέωση και αύξηση της βιοποικιλότητας των δασικών οικοσυστημάτων και αρνητικά, προκαλώντας την πλήρη υποβάθμισή τους, όταν είναι επαναλαμβανόμενες σε μικρά σχετικά χρονικά διαστήματα οδηγώντας σύντομα στην υποβάθμιση της παραγωγικής ικανότητας του τόπου, με τελική κατάληξη την ερημοποίηση. Την τελευταία δεκαετία (2001-2011) σύμφωνα με τα στοιχεία του Πυροσβεστικού Σώματος η καμένη έκταση ήταν 4.935.588,6 στρέμματα με το 49% να είναι δάσος ή δασική έκταση,(Πίνακας 2 & Σχήμα 1), ενώ μόνο για το 2011 είχαμε 11.354 εκδηλωθείσες δασικές – αγροτικές πυρκαγιές (31 πυρκαγιές ημερησίως) με 3.49621,5 καμένα στρέμματα. (Πίνακας 1) και με νομούς όπως για παράδειγμα η Ηλεία που πληγήκαν στις καταστρεπτικές δασικές πυρκαγιές του 2007 να συνεχίζουν να εμφανίζουν υψηλό αριθμό πυρκαγιών (Σχήμα 2). ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

Η ανάλυση των αιτιών που προκαλούν τις πυρκαγιές αποτελεί το βασικό βήμα στην καταπολέμηση τους, επειδή με την ανάλυση επισημαίνονται οι πρωτογενείς παράγοντες και έτσι είναι δυνατό να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα άρσης των αιτιών των πυρκαγιών. Από τα στοιχεία για το έτος 2011 φαίνεται ότι η πλειοψηφία των πυρκαγιών προκαλείται κυρίως από ανθρώπινες δραστηριότητες με μόλις το 0,22% των πυρκαγιών να οφείλεται σε φυσικά αίτια (Πινάκας 5). Σημαντικό είναι και το οικονομικό κομμάτι της πυρόσβεσης, αφού πρόκειται για σημαντικές δημόσιες επενδύσεις, με μεγάλα κόστη, τόσο σε προσωπικό,( εργατοώρες, εκτός έδρας μετακίνηση κτλ) όσο και σε μέσα (κόστος αγοράς, ενοικίασης, συντήρησης, επισκευής κτλ). Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για το Νομό Λέσβου την αντιπυρική περίοδο του 2011 ενεπλάκησαν στην πυρόσβεση 1.214 άτομα και 35 εναέρια μέσα1 (Πίνακας 3&4), ενώ σε πανελλαδική κλίμακα μόνο για τη μίσθωση πέντε ελικοπτέρων μεσαίου τύπου (MI-8MTV-1) διατέθηκαν 3.970.000 ευρώ2. Ένα εξελιγμένο λοιπόν σύστημα, που θα βασίζεται στην εκ των προτέρων γνώση των πιθανών περιοχών εκδήλωσης δασικών πυρκαγιών, καθώς και στη γνώση της συμπεριφοράς της φωτιάς, θεωρείται μεγάλο διαχειριστικό πλεονέκτημα στην καταπολέμηση των πυρκαγιών. Αγροτικές - Δασικές Πυρκαγιές για το έτος 2011 Κατά μέσο όρο ημερησίως Σύνολο Ζημιών (σε στρέμματα)

11.354 31 349.621,50

Πίνακας 1 Αγροτικές & Δασικές πυρκαγιές για το έτος 2011, καθώς και το σύνολο της καμένης έκτασης.

Καμένες εκτάσεις κατά τα έτη 2001-2011

Δάση Δασικές Εκτάσεις Άλση

12,44%

0,44% 19,51%

20,31%

Χορτολιβαδικές Εκτάσεις Καλάμια - Βάλτοι

1,93% 15,48%

0,03%

29,85%

Γεωργικές Εκτάσεις Υπολείμματα Καλλιεργιών Σκουπιδότοποι

Σχήμα 1 Ποσοστό της καμένης έκτασης ανά είδος επιφάνειας κατά την τελευταία δεκαετία στην Ελληνική Επικράτεια..

Στη νήσο Λέσβου εδρεύει σε μόνιμη βάση κατά τους καλοκαιρινούς μήνες Κλιμάκιο της 359 Μ.Α.Δ.Ε.Υ με δύο αεροσκάφη τύπου PZL. Το σύνολο των ατόμων και των μέσων νοείται ως το πόσες φορές κλήθηκαν να εμπλακούν στη δασοπυρόσβεση.

http://et.diavgeia.gov.gr/f/yptp/ada/4ΑΜΦΙ-4ΤΗ τελευταία επίσκεψη 10 Απρ 2012

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

Σχήμα 2 Αριθμός αγροτοδασικών πυρκαγιών ανά Νομό για το έτος 2011.

ΕΠΙΚΡΑΤΕΙΑ Αριθμός Πυρκαγιών 11.354,0 2011 8.389,0 2010 8.314,0 2009 12.044,0 2008 11.895,0 2007 9.012,0 2006 9.828,0 2005 10.819,0 2004 9.547,0 2003 8.854,0 2002 15.303,0 2001 Γενικό Σύνολο 115.359,0

Δάση 62.883,9 16.775,6 61.703,8 105.044,1 651.131,2 7.937,2 12.640,2 11.729,0 4.906,2 2.952,0 25.215,5 962.918,7

Δασικές Εκτάσεις 96.870,0 44.470,1 149.198,4 119.281,4 833.045,4 49.388,9 26.632,3 32.664,4 22.105,2 16.766,2 83.046,2 1.473.468,5

Άλση 28,7 43,0 87,5 137,8 644,3 59,4 37,5 75,3 164,8 55,2 384,4 1.717,9

ΚΑΜΕΝΗ ΕΚΤΑΣΗ (σε στρέμματα) ΣΥΝΟΛΟ σε Χορτολιβαδικές Υπολείμματα Καλάμια - Βάλτοι Γεωργικές Εκτάσεις Σκουπιδότοποι Εκτάσεις Καλλιεργιών στρέμματα 83.523,9 8.145,4 50.461,1 47.216,9 491,6 349.621,5 39.604,8 5.846,8 29.680,3 15.301,0 581,8 152.303,4 119.657,6 14.806,1 59.864,4 40.010,8 5.418,7 450.747,3 48.019,8 8.405,5 49.382,4 55.262,4 1.461,5 386.994,9 280.354,7 29.785,3 660.339,2 167.500,0 1.133,4 2.623.933,5 20.516,3 3.550,1 56.350,0 14.984,3 1.043,4 153.829,6 15.753,0 3.237,3 14.810,9 14.405,3 1.217,8 88.734,3 33.885,6 4.332,3 13.319,8 36.564,0 2.010,4 134.580,8 25.428,3 1.993,3 14.537,9 14.669,6 961,6 84.766,9 13.993,9 5.416,5 14.021,9 26.538,1 2.078,4 81.822,2 83.127,0 9.863,7 39.745,3 181.598,1 5.274,0 428.254,2 763.864,9 95.382,3 1.002.513,2 614.050,5 21.672,6 4.935.588,6

Πίνακας 2 Καμένες εκτάσεις σε στρέμματα για τα έτη 2001-2011.

Κατάσταση Μέσων 'Ετους 2011 Πυρ/κα οχήματα Λέσβος

343

Οχήματα Βυτιο- ΜηχανήΟΤΑ φόρα ματα 11

Ελικόπτερα 2

Σύνολο Α/Φ (πόσες φορές Α/Φ CL415 Α/Φ CL215 Α/Φ PZL GRUMAN χρησιμοποιήθηκε το μέσο) 4 1 22 0 399

Πίνακας 3 Αριθμός μέσων που χρησιμοποιήθηκαν στη Νομό Λέσβου κατά την αντιπυρική περίοδο του 2011.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

Κατάσταση Προσωπικού Έτους 2011 Πυρ/κοί Υπάλληλοι

Λέσβος

Πεζοπόρα ΕθελοΣτρατός Τμήματα ντές

798

199

104

Σύνολο (πόσες φορές Άλλες χρησιμοποιήθηκε Δυνάμεις το ανθρώπινο δυναμικό)

1214

Πίνακας 4 Ανθρώπινο δυναμικό που χρησιμοποιήθηκε κατά την αντιπυρική περίοδο του 2011 στο Νομό Λέσβου.

Αιτίες πρόκλησης πυρκαγιών κατά το έτος 2011 Αιτίες πυρκαγιάς Αριθμός Συμβάντων Ποσοστό ΑΓΝΩΣΤΗ ΑΜ ΕΛΕΙΑ ΑΠΟΚΡΥΨΗ ΕΓΚΛΗΜ ΑΤΟΣ ΑΠΟΠΕΙΡΑ ΑΥΤΟΚΤΟΝΙΑΣ ΑΥΤΑΝΑΦΛΕΞΗ - ΑΙΘΑΛΗ ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜ ΕΝΩΝ ΚΑΤΑΡΡΕΥΣΕΙΣ ΒΕΓΓΑΛΙΚΑ - ΠΥΡΟΤΕΧΝΗΜ ΑΤΑ ΒΛΑΒΕΣ - ΓΕΝΙΚΑ ΒΟΛΗ ΣΤΡΑΤΟΥ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜ Α ΓΥΜ ΝΕΣ ΦΛΟΓΕΣ ΔΙΑΚΟΠΗ ΡΕΥΜ ΑΤΟΣ ΑΝΕΛΚΥΣΤΗΡΑ ΔΙΑΦΥΓΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΩΝ ΟΥΣΙΩΝ ΕΓΚΛΩΒΙΣΜ ΟΣ ΑΝΘΡΩΠΩΝ ΕΓΚΛΩΒΙΣΜ ΟΣ ΑΠΟ ΚΑΙΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜ ΕΝΑ ΕΓΚΛΩΒΙΣΜ ΟΙ ΖΩΩΝ ΕΚΔΡΟΜ ΕΙΣ-KYNHΓΟΙ EKPHΞΗ-ΑΝΑΦΛΕΞΗ ΑΕΡΙΩΝ ΑΤΜ ΩΝ,ΥΓΡΩΝ ΚΑΥΣ. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΙΔΙΟΤΕΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΚΟΒΟΥΛΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΥΡΟΜ ΑΝΟΥΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΨΥΧΟΠΑΘΟΥΣ ΕΡΓΑΖΟΜ ΕΝΟΙ ΣΤΟ ΥΠΑΙΘΡΟ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜ ΟΣ ΚΑΥΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜ Μ ΑΤΩΝ ΚΑΥΣΗ ΥΠΟΛΕΙΜ Μ ΑΤΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΠΟΛΕΜ ΙΚΑ ΓΕΓΟΝΟΤΑ ΤΡΟΜ ΟΚΡΑΤΙΚΕΣ ΕΚΔΗΛΩΣΕΙΣ ΠΥΡΑΚΤΩΜ ΕΝΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΣΠΙΝΘΙΡΕΣ ΤΡΟΧΑΙΑ ΑΤΥΧΗΜ ΑΤΑ ΥΓΡΑ ΚΑΥΣΙΜ Α ΥΠΕΡΦΟΡΤΩΣΗ -ΑΝΕΛΚΥΣΤΗΡΑ ΥΠΕΡΧΕΙΛΙΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΥΠΟΛΕΙΜ Μ ΑΤΑ ΚΑΙΙΝΙΣΜ ΑΤΟΣ ΦΥΣΙΚΑ & ΧΗΜ ΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜ ΕΝΑ

ΣΥΝΟΛΑ

17545 418 2 4 630

72,72% 1,73% 0,01% 0,02% 2,61%

0,09%

16 31 10 665 1089

0,07% 0,13% 0,04% 2,76% 4,51%

0,01%

23 5

0,10% 0,02%

0,00%

7 1

0,03% 0,00%

0,28%

10 238 2 2 10 105 479

0,04% 0,99% 0,01% 0,01% 0,04% 0,44% 1,99%

310

1,28%

0,04%

607 163 97 20 1 4 1478 53 24128

2,52% 0,68% 0,40% 0,08% 0,00% 0,02% 6,13% 0,22%

Πίνακας 5 Αιτίες πρόκλησης πυρκαγιών στην Ελλάδα το έτος 2011. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή

1.3 Σκοπός της εργασίας Το πρόβλημα των δασικών πυρκαγιών στην Ελλάδα, είναι πολύ σημαντικό και συνεχώς επιδεινούμενο (European Commission 2002). Οι πυρκαγιές είναι ο βασικότερος παράγοντας υποβάθμισης και καταστροφής των Ελληνικών δασών και αποτελούν ιδιαίτερη πρόκληση για την προστασία των δασικών οικοσυστημάτων, ακόμη και στις πλέον ανεπτυγμένες τεχνολογικά χώρες, αφενός λόγω της πολυπλοκότητας των διαφόρων παραμέτρων που επιδρούν στην εξάπλωσή τους, και αφετέρου λόγω του μεγέθους και της έντασής τους (Alexander 2000). Ένα κρίσιμο ζήτημα που συνδέεται με τον επιτυχή σχεδιασμό και διαχείριση των πυρκαγιών είναι η διαθεσιμότητα κατάλληλων χωρικών δεδομένων. Η έλλειψη αυτών, επηρεάζει σημαντικά τις δράσεις για την προστασία και την αποκατάσταση των πυρόπληκτων φυσικών οικοσυστημάτων. Από την άλλη πλευρά, τα κατάλληλα περιγραφικά και χωρικά δεδομένα παρελθόντων πυρκαγιών μπορεί να συμβάλουν στην καλύτερη κατανόηση και επεξήγηση των αιτιών έναρξης και εξάπλωσης της πυρκαγιάς. Ένα σύστημα λήψης αποφάσεων ικανό να υποστηρίζει τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών προϋποθέτει μια πλήρη, λεπτομερή και ακριβή βάση δεδομένων των καμένων επιφανειών. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η αξιολόγηση της εφαρμογής που ανέπτυξε το Εργαστήριο Γεωγραφίας Φυσικών Καταστροφών, στα πλαίσια της υπολογιστικής πλατφόρμας νέφους του Venus-C και περιλαμβάνει σύστημα πρόβλεψης δασικών πυρκαγιών. Προκειμένου λοιπόν αυτό να καταστεί και επιχειρησιακά αξιόπιστο, επιχειρείται η αξιολόγησή του, τόσο για τη λήψη πρόσθετων μέτρων και μέσων πρόληψης και ετοιμότητας από τους φορείς που εμπλέκονται στην αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών, όσο και για την αντιμετώπιση των δασικών συμβάντων. Επίσης επιχειρείται η προσομοίωση συγκεκριμένων συμβάντων δασικών πυρκαγιών που έλαβαν χώρα στη Λέσβο με γνώμονα την πληρέστερη εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων, ώστε τελικά η χρήση αυτής της εφαρμογής να αποτελέσει ένα επιπλέον εξειδικευμένο εργαλείο στη προσπάθεια της προστασίας του δασικού μας πλούτου. Επομένως όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό με την επεξεργασία και την ανάλυση των απαραίτητων δεδομένων, μπορεί να σχεδιαστεί, να οργανωθεί και να συντονιστεί η διαδικασία επέμβασης σε περίπτωση εκδήλωσης μίας δασικής πυρκαγιάς, με στόχο την προστασία των ανθρώπινων ζωών, την ελαχιστοποίηση των συνεπειών της πυρκαγιάς, τη γρήγορη κατάσβεσή της, τη διευκόλυνση της πρόσβασης σε οχήματα άμεσης επέμβασης και τη διαφύλαξη προστατευόμενων περιοχών. Σήμερα πλέον η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας και των δικτύων σε συνδυασμό με τις ολοένα αυξανόμενες ανάγκες διάχυσης και επεξεργασίας της πληροφορίας στην καθημερινή ζωή, καθιστούν επιτακτική την αυξημένη χρήση συστημάτων που λειτουργούν σε πραγματικό χρόνο μέσω διαδικτύου.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

2. Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας 2.1 Παράγοντες που επιδρούν στις δασικές πυρκαγιές Η πυρκαγιά ως δυναμικό φαινόμενο (δηλαδή η έναρξη και εξάπλωση της ) εξαρτάται από πολύπλοκους και αλληλένδετους παράγοντες, όπως είναι το κλίμα, η τοπογραφική διαμόρφωση, οι χρήσεις γης, οι ανθρώπινες επιπτώσεις, το ιστορικό των πυρκαγιών της περιοχής, η εδαφοκάλυψη, η δομή των δασών, τα χαρακτηριστικά της καύσιμης ύλης και τα συστήματα διαχείρισης πυρκαγιών (Kalabokidis et al. 2002) Είναι γεγονός ότι σε περιβάλλον με παρόμοιο ανάγλυφο και καιρικές συνθήκες, ο καθοριστικός παράγοντας που καθορίζει την έναρξη και εξάπλωση, το μέγεθος, τη διάρκεια, μιας δασικής πυρκαγιάς, είναι το είδος, η πυκνότητα, η κατανομή και η ευφλεκτικότητα της βλάστησης. Ορισμένα από τα χαρακτηριστικά της καύσιμης ύλης είναι το φορτίο της καύσιμης ύλης, το βάθος, ο λόγος επιφάνεια προς όγκο, η περιεχόμενη υγρασία. Ο μέσος όρος των συνθηκών της καύσιμης ύλης, που ονομάζεται και ως πρότυπο καύσιμο, χρησιμοποιείται συνήθως για να περιγράψει τα φυσικά χαρακτηριστικά “των καυσίμων” σε μια περιοχή. Τα πιο διαδεδομένα είναι τα δεκατρία μοντέλα καύσιμης ύλης (ΜΚΥ) που αναπτύχθηκαν στην Αμερική για το Σύστημα Πρόβλεψης Συμπεριφοράς Πυρκαγιάς BEHAVE (Anderson 1982, Burgan and Rothermel 1984, Andrews 1986), όπου η ταξινόμηση της βλάστησης βασίστηκε σε επιτόπια μέτρηση της καύσιμης ύλης. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν άλλα σαράντα (40) ΜΚΥ, με επιπλέον παραμέτρους από τα αρχικά μοντέλα, για χρήση τους στο Εθνικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Πυρκαγιών της Αμερικής (Scott and Burgan 2005).(Πίνακας 6, Πίνακας 7) Η μοντελοποίηση της καύσιμης ύλης είναι μια πολύπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία που απαιτεί λεπτομερή ταξινόμηση της καύσιμης ύλης και μέτρηση των διαφόρων φυσικοχημικών ιδιοτήτων που τη χαρακτηρίζουν στο πεδίο, ποσοτική εκτίμηση και μεθοδικότητα προκειμένου να μελετηθεί σε βάθος (Keane et al. 2001). Το στοιχείο αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στις περιοχές της λεκάνης της Μεσογείου, όπου η καύσιμη ύλη εκπροσωπείται κυρίως από θαμνώδες βλάστηση (maquis μακκία), αλλά και από έντονη ετερογένεια, τόσο ως προς τα άλλα είδη βλάστησης, όσο και προς το ανάγλυφο. Τα είδη της μεσογειακής βλάστησης χαρακτηρίζονται ως πυρόφυτα λόγω των μηχανισμών αντοχής που διαθέτουν απέναντι στη φωτιά, αλλά και της ταχύτητας φυσικής αναγέννησης τους μετά από αυτή. Παρόλα αυτά είναι και τα πιο εύφλεκτα από κάθε άλλο τύπο βλάστησης, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας τους σε υγρασία και της παρουσίας πτητικών ελαίων στα περισσότερα είδη. Κάποιες από τις παραμέτρους της πυρκαγιάς, που συχνά υπολογίζονται αξιοποιώντας τα μοντέλα καύσιμης ύλης σε λογισμικά προσομοίωσης συμπεριφοράς πυρκαγιών είναι η ταχύτητα διάδοσης, η θερμική ένταση του μετώπου, το μήκος της φλόγας, η έκταση, η περίμετρος της πυρκαγιάς μετά από 30 λεπτά από την εκδήλωση της, καθώς και η μέγιστη δυνατή απόσταση μεταφοράς καυτρών από το μέτωπο της πιθανολογούμενης πυρκαγιάς. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Η γνώση λοιπόν των παραμέτρων πριν και κατά τη διάρκεια της πυρκαγιάς συμβάλλει, τόσο στην αντιμετώπιση των δυσκολιών ελέγχου της πυρκαγιάς (κατασκευή αντιπυρικής γραμμής, αποστολή ή όχι συνεργείων στο μέτωπο, απαιτήσεις σε προσωπικό και εξοπλισμό, νέες εστίες, ασφάλεια), όσο και στην εκτίμηση των μετέπειτα συνεπειών στο οικοσύστημα (Καλαμποκίδης 2004). Μ.Κ.Υ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Περιγραφή Short grasses Timber (grass and understory) Tall grass Chaparral Brush Dormant brush, hardwood slash Southern rough Closed timber litter Hardwood litter Timber (litter and understory) Light logging slash Medium logging slash Heavy logging slash

Ποολίβαδα ∆ασολίβαδα Λιβάδια (υψηλή βλάστηση) Θαµνώνες (αείφυλλα - σκληρόφυλλα) Θαµνολίβαδα (φυλλοβόλα) Θαµνότοποι (ξηροφυτικοί) Θαµνότοποι (µερικώς δασοσκεπείς) Κλειστά δάση (ξηροτάπητας) Φυλλοβόλα δάση (ξηροτάπητας) Σύµπυκνα δάση (ξηροτάπητας και υπόροφος) Υπολείµµατα υλοτοµιών (µικρή ποσότητα) Υπολείµµατα υλοτοµιών (µέτρια ποσότητα) Υπολείµµατα υλοτοµιών (µεγάλη ποσότητα

Πίνακας 6 Τα μοντέλα καύσιμης ύλης που αναπτύχθηκαν για το σύστημα πρόβλεψης συμπεριφοράς πυρκαγιάς BEHAVΕ. Μ.Κ.Υ. NB1,NB2,NB3, NB8,NB9 GR1,GR2,GR3,G R4,GR5,GR6,GR 7,GR8,GR9

Αριθμός μοντέλου καύσιμης ύλης

Περιγραφή

90-99

Non-burnable

101-109

Grass

Υλικά που δεν επιδέχονται καύση Ποολίβαδα Θαµνολίβαδα

GS1,GS2,GS3, GS4 SH1,SH2,SH3,S H4,SH5,SH6,SH 7,SH8,SH9 TU1,TU2,TU3,T U4,TU5 TL1,TL2,TL3, TL4,TL5,TL6, TL7,TL8,TL9 SB1,SB2,SB3, SB4

(τουλάχιστον 50% κάλυψη θάµνων)

120-139

Grass-Shrub

140-159

Shrub

Θαµνότοποι

160-179

Timber-understory

Σύµπυκνα δάση (ξηροτάπητας και υπόροφος)

180-199

Timber-Litter

(ξηροτάπητας)

200-219

Slash – Blowdown

Υπολείµµατα υλοτοµιών

Κλειστά δάση

Πίνακας 7 Τα πρότυπα Μ.Κ.Υ. που αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας το μοντέλο διάδοσης πυρκαγιάς του Rothermel (Scott and Burgan,2005.

Ως ταχύτητα διάδοσης (rale of spread) ορίζεται η ταχύτητα με την οποία η πυρκαγιά διαδίδεται μέσω της επιφανειακής καύσιμης ύλης και υπολογίζεται σε μέτρα ανά λεπτό (m/min). Μεγαλύτερη ταχύτητα διάδοσης (ROSmax) έχουμε μπροστά, στο μέτωπο της πυρκαγιάς, ενώ πλάγια ή προς τα πίσω η ταχύτητα είναι μειωμένη (Pyne et al. 1996). Το μήκος της φλόγας (flame length) μίας επιφανειακής πυρκαγιάς υπολογίζεται κατά μήκος του άξονα της φλόγας στο μέτωπο της πυρκαγιάς και αποτελεί δείκτη της έντασης της φωτιάς (Σχήμα 3).

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Σχήμα 3 Μήκος φλόγας (Andrews 1986)

Η ένταση της φωτιάς (fire intensity) αφορά το ρυθμό με τον οποίο εκλύεται θερμική ενέργεια και υπολογίζεται σε μονάδες θερμότητας (calories) ή ισχύος (watts). Η θερμική ένταση του μετώπου (fireline intensity) είναι το πιο κοινό και πιο χρήσιμο μέγεθος μέτρησης της έντασης μίας πυρκαγιάς και μετριέται σε kw/m. Εξαρτάται από την εκλυόμενη θερμότητα ανά μονάδα επιφάνειας και την ταχύτητα διάδοσης της φωτιάς και είναι ισοδύναμη με την θερμότητα που εκλύεται από μία μονάδα μήκους του μετώπου στη μονάδα του χρόνου (Chandler et al. 1983). Η θερμική ένταση όπως και το μήκος της φλόγας συνδέονται με τη θερμότητα που νοιώθει κάποιος, ο οποίος στέκεται δίπλα στις φλόγες. Έτσι, έχει προκύψει ένας πίνακας (Pyne et al. 1996) που αντιστοιχεί τις τιμές του μήκους της φλόγας και της θερμικής έντασης του μετώπου, με ενέργειες καταστολής μιας πυρκαγιάς (Πίνακας 8). Μήκος Φλόγας (m)

1-2

Θερμική ένταση

Τρόποι Καταστολής

μετώπου (kW/m) <350

3501750

Η πυρκαγιά μπορεί να αντιμετωπιστεί με άμεση επέμβαση, κατά μέτωπο ή πλευρικά, χρησιμοποιώντας ανθρώπινο δυναμικό με εργαλεία Η πυρκαγιά είναι αρκετά έντονη για άμεση επέμβαση από ανθρώπινο συνεργείο. Εξοπλισμός όπως μηχανήματα και οχήματα μπορεί να είναι αποτελεσματικά Ισχυρής έντασης πυρκαγιά με πιθανά προβλήματα κατά την προσπάθεια

2-3

17503500

ελέγχου, όπως μεταφορά στην κόμη των δένδρων, αναζωπυρώσεις κλπ. Οι άμεσες μέθοδοι θεωρούνται εδώ αναποτελεσματικές και πρέπει να ληφθούν έμμεσα μέτρα καταστολής και χρήση εναέριων μέσων, όπως αεροσκάφη

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας >3

>3500

Πρόκειται για πιθανές πυρκαγιές κόμης μεγάλης έντασης που δύσκολα τίθενται υπό έλεγχο

Πίνακας 8 Αντιστοίχιση των τιμών του μήκους της φλόγας και της θερμικής έντασης του μετώπου με ενέργειες καταστολής μίας πυρκαγιάς.

Ο κίνδυνος πυρκαγιάς είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την αξιολόγηση, τόσο των στατικών και όσο και των δυναμικών παραγόντων του περιβάλλοντος της φωτιάς που καθορίζουν την ευκολία ανάφλεξης, τη ταχύτητα διάδοσης, τη δυσκολία ελέγχου και τις επιπτώσεις της πυρκαγιάς. Γενικά, διακρίνονται δύο κατηγορίες κινδύνου πυρκαγιάς ο στατικός κίνδυνος (static risk) και ο δυναμικός κίνδυνος (dynamic risk) (Wotton 2009). Στον υπολογισμό του στατικού κινδύνου λαμβάνονται υπόψιν παράγοντες που δεν μεταβάλλονται ή μεταβάλλονται με «αργό» ρυθμό (πχ. βλάστηση, τοπογραφία, κοινωνικοοικονομικά δεδομένα). Το επίπεδο του κινδύνου για κάθε σημείο του χώρου δε μεταβάλλεται, καθώς δε μεταβάλλονται οι παράγοντες από τους οποίους αυτός υπολογίζεται. Για τον υπολογισμό του δυναμικού κινδύνου λαμβάνονται υπόψη παράγοντες που μεταβάλλονται συχνά (πχ. μετεωρολογικά δεδομένα, υγρασία της βλάστησης). Ο δυναμικός κίνδυνος φανερώνει πόσο πιθανή είναι η εκδήλωση πυρκαγιάς σε ένα δεδομένο σημείο του χώρου για μία συγκεκριμένη ημέρα ή ώρα λόγω των καιρικών συνθηκών και της επίδρασής τους στην περιεχόμενη υγρασία της βλάστησης. Η χαρτογράφηση των περιοχών όπου συνυπάρχουν η δασική βλάστηση με τους οικισμούς (περιοχές μίξης δασών – οικισμών) είναι πολύ σημαντική για ένα αξιόπιστο σύστημα πρόληψης και καταστολής δασικών πυρκαγιών διότι πολύ μεγάλο ποσοστό δασικών πυρκαγιών προκαλούνται από ανθρώπινες δραστηριότητες και γιατί οι επιπτώσεις, από ένα περιστατικό δασικής πυρκαγιάς κοντά σε οικισμούς, είναι πιθανότατα περισσότερο καταστρεπτικές σε ζωές και περιουσίες. Γενικά ο κίνδυνος προκύπτει από την αλληλεπίδραση μεταξύ ενός επικίνδυνου φυσικού παράγοντα και μιας τρωτής κοινότητας. Η εξίσωση κίνδυνος (Risk) = επικινδυνότητα (Hazard) x τρωτότητα (Vulnerability), μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διαμορφώσει τη σχέση μεταξύ αυτών των εννοιών. Αυτή η προσέγγιση εμπεριέχει θεμελιωδώς μια σημαντική σχέση μεταξύ φυσικού περιβάλλοντος και ανθρώπων, και προσφέρει μια ολιστική αντίληψη στην εκτίμηση του κινδύνου (Hardy 2005, Λέκκας 2000) Μια ολοκληρωμένη προσέγγιση της αξιολόγησης των φυσικών κινδύνων με τη χρήση ΣΓΠ περιλαμβάνει τρεις συνιστώσες: την ενσωμάτωση δεδομένων, την αξιολόγηση των κινδύνων, και τη λήψη αποφάσεων (Σχήμα 4). Το εννοιολογικό πλαίσιο αποτελεί μια διεπιστημονική προσέγγιση της αξιολόγησης των φυσικών κινδύνων, καθώς και τα τρία συστατικά του αποτελούν μια συνεχή ροή διεργασιών στη διαδικασία της εκτίμησης του κινδύνου.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Σχήμα 4 Μια προσέγγιση της αξιολόγησης των φυσικών κινδύνων με χρήση ΣΓΠ.

Οι τρεις βασικές συνιστώσες είναι: 

η ενσωμάτωση των δεδομένων, όπου μεγάλος όγκος δεδομένων και πληροφοριών σχετικά με την επικινδυνότητα και τους κινδύνους συλλέγονται και συνδυάζονται,



η αξιολόγηση της επικινδυνότητας και της τρωτότητας. Για παράδειγμα, ο κίνδυνος της εξάπλωσης μιας δασικής πυρκαγιά μπορεί να γίνει κατανοητός μόνο μέσα από τη μελέτη της συμπεριφοράς της,



ο πληθυσμός και οι ευαίσθητες δομές που πρέπει να εκκενωθούν, όταν πλησιάζει μια δασική πυρκαγιά, προσδιορίζονται κατά την ανάλυση της τρωτότητας,



η λήψη αποφάσεων μέσα από τη διαδικασία αξιολόγησης οδηγεί στη διαχείριση του κινδύνου στην πράξη.

Μια τεκμηριωμένη απόφαση μπορεί να υλοποιηθεί μόνο από την κατανόηση των πολλαπλών πτυχών του κινδύνου (Chen et al. 2003). Τέλος αναφορικά με τη διάκριση του βαθμού επικινδυνότητας των δασικών πυρκαγιών (Fire Danger) θα πρέπει να τονιστεί ότι αυτό συνίσταται από τον κίνδυνο έναρξης (Fire Risk) και από τον κίνδυνο διάδοσης (Fire Hazard). Ο κίνδυνος έναρξης σχετίζεται κύρια με ανθρώπινες δραστηριότητες και γενικά με μεγέθη που επηρεάζονται άμεσα ή έμμεσα από αυτές, καθώς και από ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

παράγοντες που δηλώνουν τη γενικότερη κοινωνικοοικονομική κατάσταση. Από την άλλη μεριά ο κίνδυνος διάδοσης σχετίζεται άμεσα με τρεις ομάδες μεταβλητών, την καύσιμη ύλη, τη τοπογραφία και τα μετεωρολογικά δεδομένα (Κούτσιας και Καρτέρης 1999). 2.2 Επιπτώσεις και επικινδυνότητα των δασικών πυρκαγιών Οι δασικές πυρκαγιές έχουν επιπτώσεις που κυμαίνονται χρονικά από την περίοδο εμφάνισης τους μέχρι μερικές δεκαετίες μετέπειτα. Επηρεάζουν όχι μόνο το δάσος και τα δασικά οικοσυστήματα, αλλά και τα παρακείμενα συστήματα (γεωργικά, αστικά, δίκτυα μεταφορών και ηλεκτροφόρων καλωδίων κλπ.) και την κοινωνία των πολιτών (κάτοικοι ή μη) πολύπλευρα: ανθρώπινη ζωή και υγεία, ευημερία, απασχόληση, οικονομικές και κοινωνικές δραστηριότητες κλπ. Η φύση και η διαθεσιμότητα των πληροφοριών των επιπτώσεων των δασικών πυρκαγιών παρέχουν μία βάση για την κατανόηση και ενσωμάτωση αυτών των πληροφοριών στις πολιτικές, τις αξιολογήσεις του κινδύνου και τις πρακτικές διαχείρισης. Επομένως, θα πρέπει να αποτελεί προϋπόθεση μία λεπτομερής αξιολόγηση των επιπτώσεων, η οποία θα εξετάζει το σύνολο των σχετικών κατηγοριών των επιπτώσεων, όπως απαριθμούνται στον Πίνακα 9. Οι ατμοσφαιρικοί ρύποι και τα μικροσωματίδια που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα κατά τη διαδικασία της καύσης (και αργότερα για ορισμένους απ' αυτούς τους ρύπους), επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα και την ανθρώπινη υγεία, ιδιαίτερα των πληθυσμών των προσήνεμων περιοχών. Κατηγορίες επιπτώσεων των δασικών πυρκαγιών

οικονομικές

κοινωνικές

Ζημία σε σπίτια και υποδομές

Ατμοσφαιρική ρύπανση & επιπτώσεις στη δημόσια υγεία

Εκκένωση όμορων κοινοτήτων

Καταστροφή πολιτισμικών και αρχαιολογικών θέσεων

Ζημιά στα όμορα γεωργικά συστήματα

Κόστος καταστολής των πυρκαγιών

Επιπτώσεις στη ροή των μεταφορών και των μεταφορικών δικτύων Ζημίες στο έδαφος, τις λεκάνες απορροής και τα αποθέματα νερού

Ζημία στην ξυλεία & σε άλλα δασικά προϊόντα και σε μελλοντικές απώλειες παραγωγής

Κόστος ασφάλειας και φόροι

Ζημία στις υποδομές αναψυχής

Αλλαγή της βιοποικιλότητας και των ενδιαιτημάτων

περιβαλλοντικές

Εκπομπές άνθρακα

Κόστος ανάπλασης και αποκατάστασης

άγριας ζωής

Πίνακας 9 Κατηγορίες επιπτώσεων δασικών πυρκαγιών (Morton et al.. 2003).

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Έχουν αναφερθεί σημαντικοί συσχετισμοί μεταξύ των δασικών πυρκαγιών και των συγκεντρώσεων των αερίων ρύπων (όζον. μονοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του αζώτου, σωματιδιακή ύλη) στην ατμόσφαιρα. Οι νέες διαπιστώσεις στη Μεσόγειο και τις ΗΠΑ επεσήμαναν το ρόλο των δασικών πυρκαγιών στην απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων ενώσεων υδραργύρου (περίπου 40% των συνολικών εκπομπών). Οι πρόσφατες έρευνες έχουν δείξει ότι μεγάλες δασικές πυρκαγιές, όπως εκείνες στην Πορτογαλία (2003) μπορεί να αποτελούν ένα μεγάλο ποσοστό των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου (Miranda et al. 2007). Βέβαια, κατά μέσο όρο. οι δασικές πυρκαγιές στην Ευρωπαϊκή Ένωση συμβάλλουν ελάχιστα στις εκπομπές αερίων συγκρινόμενες με τις εκπομπές που προέρχονται από τη βιομηχανία. Στις λοφώδεις και ορεινές λεκάνες απορροής, οι μεγάλες βροχοπτώσεις μετά την πυρκαγιά (συχνή περίπτωση για τη Μεσόγειο) οδηγούν σε χαρακτηριστικές τροποποιήσεις του κύκλου του νερού με αυξημένες τιμές μέγιστης παροχής και ετήσιας απορροής και συμβάλλουν στην έναρξη των διαδικασιών διάβρωσης του εδάφους που οδηγεί σε σοβαρές απώλειες του. Βραχυπρόθεσμα (2-3 έτη), τα παραπάνω μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημίες όπως πλημμύρες και ροή λάσπης, επηρεάζοντας το ανθρωπογενές περιβάλλον και τα συστήματα που σχετίζονται με αυτό (δρόμοι, γεωργία, υδάτινοι πόροι κλπ.), αλλά ακόμα και τα δασικά οικοσυστήματα με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της κατάστασης των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του εδάφους, η αποκατάσταση των οποίων είναι εξαιρετικά αργή. Σε σοβαρές περιπτώσεις, πρέπει να γίνουν ταχείες επεμβάσεις μετά την πυρκαγιά για τον έλεγχο αυτών των κινδύνων. Εντούτοις, τα φαινόμενα αυτά έχουν συνήθως προσωρινό χαρακτήρα και μειώνονται με την επαναφορά της επίγειας κάλυψης υπό την προϋπόθεση ότι οι πυρκαγιές δεν είναι πάρα πολύ συχνές (Daniel et al. 2005). Οι εξελικτικές και παλαιοντολογικές μελέτες αποδεικνύουν ότι οι πυρκαγιές είναι φυσικές διαδικασίες στη λεκάνη της Μεσογείου. Η μεσογειακή βλάστηση παρουσιάζεται σχεδόν ανεξάρτητη από τη συχνότητα και την έκταση των πυρκαγιών, αποδεικνύοντας ότι τα είδη της είναι πλήρως προσαρμοσμένα στις κατά τόπους πυρικές συνθήκες, καθώς το φαινόμενο της πυρκαγιάς επαναλαμβάνεται επί αιώνες (Καλαμποκίδης 2007). Σήμερα, βέβαια η συχνότητα, το μέγεθος και η ένταση των δασικών πυρκαγιών έχουν αυξηθεί δραματικά, με αποτέλεσμα να επιδρούν στην ανθεκτικότητα ορισμένων οικοσυστημάτων (π.χ. δάση πεύκης) και να οδηγούν στην πλήρη υποβάθμισή τους. Γενικά, ένας μεγάλος αριθμός οικοσυστημάτων που βρίσκονται σήμερα στη λεκάνη της Μεσογείου υπόκειται σε έντονες αλλαγές και μπορεί να υποστεί καταστροφές. Οι καταστροφές μετά την πυρκαγιά δεν είναι ο κανόνας, αλλά μπορεί να είναι σημαντικές εφόσον έχουν προηγηθεί ανθρώπινες διαταραχές (Pausas et al. 2008). Οι κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις που προκαλούνται από τις πυρκαγιές είναι μεγάλης σημασίας. Παραδείγματος χάριν, οι πυρκαγιές το 2005 που κατέστρεψαν τις μεγάλες δασικές εκτάσεις στην Πορτογαλία αφαίρεσαν 13 ζωές και προκάλεσαν σημαντικές οικονομικές καταστροφές. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Ακόμη χειρότερες ήταν οι καταστρεπτικές πυρκαγιές που συνέβησαν στην Ελλάδα το καλοκαίρι του 2007, οι οποίες προκάλεσαν 64 θύματα και οδήγησαν σε ζημίες εκατομμυρίων ευρώ. Ακόμα κι αν αυτές οι δύο περιπτώσεις αντιπροσωπεύουν ακραία γεγονότα πυρκαγιών, μπορούν να χρησιμεύσουν ως παραδείγματα του μεγέθους των κοινωνικοοικονομικών επιπτώσεων των πυρκαγιών.3 Ωστόσο, ακόμα κι αν αυτές οι τιμές εμφανίζονται πολύ υψηλές, πρέπει να αναφερθεί, ότι στις περισσότερες περιπτώσεις απλά αντιπροσωπεύουν ένα μέρος της συνολικής αξίας των απωλειών. Οι τιμές των ζημιών που αναφέρονται από τα επίσημα στατιστικά στοιχεία, στις περισσότερες περιπτώσεις, περιλαμβάνουν μόνο την αξία των χαμένων εμπορεύσιμων αγαθών και υπηρεσιών, ενώ η αξία των χαμένων μη εμπορεύσιμων αγαθών (π.χ. βιοποικιλότητα, θέσεις δασικής αναψυχής, φυσική ομορφιά, πολιτισμική και ιστορική αξία των φυσικών περιοχών) δεν υπολογίζεται. Επιπρόσθετα με τις ζημίες που προκαλούνται λόγω των πυρκαγιών, μια σημαντική ποσότητα χρημάτων επενδύεται σε μέτρα πρόληψης και καταστολής. Για παράδειγμα, οι πέντε μεσογειακές χώρες που ανήκουν στην EE (Ελλάδα. Γαλλία, Ιταλία. Πορτογαλία και Ισπανία) επενδύουν περισσότερα από 2,5 δισεκατομμύρια ευρώ κάθε έτος στην πρόληψη και καταστολή, εκ των οποίων το 60% επενδύεται σε εξοπλισμό, προσωπικό και άλλα επιχειρησιακά έξοδα για την καταστολή της πυρκαγιάς, ενώ το υπόλοιπο χρησιμοποιείται στην πρόληψη. Οι απώλειες ως συνέπεια των πυρκαγιών υφίστανται από την άμεση ή έμμεση έκθεση των αγαθών σε αυτές. Κάτω από αυτήν την κατηγορία μπορούμε να απαριθμήσουμε τις απώλειες αγαθών και υπηρεσιών του δάσους (ξυλεία, προστασία λεκανών απορροής, βιοποικιλότητα, θέσεις αναψυχής και τουριστικές δραστηριότητες, αισθητική αξία τοπίων), ιδιοκτησίας, υποδομής (ηλεκτροφόρα καλώδια, δρόμοι, σιδηροδρομικές γραμμές) και ανθρώπινης υγείας (νοσηρότητα και θνησιμότητα). Επιπλέον, για την καταστολή (ανθρώπινο δυναμικό και εξοπλισμός) και για τις ενέργειες αποκατάστασης δαπανούνται μεγάλα ποσά που στο μεγαλύτερο μέρος τους επιβαρύνουν την κοινωνία. Γι αυτούς τους λόγους η Ευρωπαϊκή Ένωση στηρίζει, συντονίζει και συμπληρώνει τις δράσεις που αναλαμβάνουν τα κράτη μέλη, προκειμένου να προσδιοριστούν κατευθυντήριες γραμμές βέλτιστων πρακτικών και να διασφαλισθεί έτσι η αντοχή των δασών στις επιπτώσεις τόσο των καταστροφικών πυρκαγιών, όσο και των κλιματικών αλλαγών, καθώς και ότι οι συγκεκριμένες κατευθυντήριες γραμμές θα πρέπει να είναι προσαρμοσμένες στις ανάγκες των ιδιοκτητών και των τοπικών κοινοτήτων και να βασίζονται στις αρχές της αειφόρου διαχείρισης.4

3 4

http://effis.jrc.ec.europa.eu/effis-news/97-forest-fires-in-europe-2006 τελευταία επίσκεψη 10 Απρ 2012 ΓΝΩΜΟΔΟΤΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΗΣ ΥΠΑΙΘΡΟΥ (8.12.2010) προς την Επιτροπή Περιβάλλοντος, Δημόσιας. Υγείας και Ασφάλειας των Τροφίμων σχετικά με την Πράσινη Βίβλο της Επιτροπής για την προστασία των δασών και την ενημέρωση στο δασικό τομέα στην ΕΕ (2010/2106(INI))

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

2.3 Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ)και Δασικές Πυρκαγιές Τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ) είναι υπολογιστικά συστήματα σχεδιασμένα για να υποστηρίξουν τη συλλογή, διαχείριση, επεξεργασία, ανάλυση, μοντελοποίηση, και απεικόνιση δεδομένων που αναφέρονται στο χώρο και μεταβάλλονται στο χρόνο. Ο ρόλος των ΣΓΠ στις είναι να προσφέρουν στους χρήστες και υπεύθυνους για τη λήψη αποφάσεων ισχυρά εργαλεία για την επίλυση σύνθετων και όχι πάντα πλήρως δομημένων χωρικών προβλημάτων. Ο Burrough (1996) ορίζει τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών ως ένα σύνολο εργαλείων για τη συλλογή, την αποθήκευση, την ανάκτηση, το μετασχηματισμό και την παρουσίαση χωρικών δεδομένων που προέρχονται από τον πραγματικό κόσμο. O Aronoff (1989) από την άλλη πλευρά αντιμετωπίζει τα ΣΓΠ ως μία βάση χωρικών δεδομένων, η οποία περιέχει όλες εκείνες τις διαδικασίες που απαιτούνται για την αποθήκευση και διαχείριση γεωαναφερμένων δεδομένων. Μία άλλη πτυχή των ΣΓΠ είναι η λειτουργία τους σε ένα περιβάλλον ενός οργανισμού δηλαδή σε ένα σύστημα λήψης αποφάσεων που περιλαμβάνει την ενσωμάτωση δεδομένων με σαφή τοποθεσία στο χώρο για την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος (Cowen 1988). Χωρικά δεδομένα, όσον αφορά την κατανομή τους στο χώρο και στο χρόνο της κάλυψης δασών και δασικών εκτάσεων, μετεωρολογικά δεδομένα, τοπογραφία και άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορούν με ευκολία και ταχύτητα πλέον να συνδυασθούν και να επεξεργασθούν στα πλαίσια μιας καλά δομημένης βάσης δεδομένων μέσω των εργαλείων και πλεονεκτημάτων που προσφέρουν τα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών, η επιστήμη της πληροφορικής και η ψηφιακή αυτόματη επεξεργασία (Κούτσιας και Καρτέρης 2001). Τα ΣΓΠ αποτελούν απαραίτητο εργαλείο στη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών. Διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην ανίχνευση, εποπτεία και πρόβλεψη της εξέλιξης των δασικών πυρκαγιών, καθώς και την υποστήριξη της επιχειρησιακής διαχείρισης με την ανάλυση των τακτικών και στρατηγικών αντιμετώπισής τους. Κατά την πρόληψη - πυροπροστασία, τα ΣΓΠ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό των επικίνδυνων περιοχών και τη δημιουργία χαρτών επικινδυνότητας, έτσι ώστε τα μέτρα προφύλαξης (π.χ. χωροθέτηση σταθμών πυρανίχνευσης, δασικών περιπολικών, πυροφυλακίων κτλ). να εντατικοποιηθούν σε συγκεκριμένες περιοχές Στη φάση της καταστολής συστήματα λήψης αποφάσεων συμβάλλουν στο συντονισμό των δυνάμεων πυρόσβεσης παρέχοντας στοιχεία (π.χ. μετεωρολογικά) σε πραγματικό χρόνο και χρησιμοποιώντας βάσεις δεδομένων που έχουν πληροφορίες για την καύσιμη ύλη, τις κλιματικές συνθήκες και την τοπογραφία, ενώ λογισμικά πρόβλεψης πυρκαγιάς μπορούν να υπολογίσουν την πιθανή εξάπλωσης της (τα μοντέλα εξάπλωσης υποστηρίζουν στρατηγικές διαχείρισης των δασικών πυρκαγιών με τη χρήση προτύπων και χρονικών πλαισίων για την προβλεπόμενη συμπεριφορά της πυρκαγιάς). Ακόμη μπορούν να καθορίσουν τις πιθανές γραμμές ελέγχου βασιζόμενα σε τοπογραφικά χαρακτηριστικά και να απεικονίσουν αξίες που απαιτούν προτεραιότητα στην προστασία. Επίσης δίνουν τη δυνατότητα προσομοίωσης νέων πιθανών πυρκαγιών. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Τέλος κατά το στάδιο της αποκατάστασης μπορεί να υπολογιστεί η δασική έκταση που έχει καεί και να εκπονηθεί σχέδιο ολοκληρωμένης προστασίας και διαχείρισής της (Καλαμποκίδης 2004). 2.4 Εφαρμογές των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών Δικτύου στις Δασικές Πυρκαγιές Η εξέλιξη του διαδικτύου δε θα μπορούσε να αφήσει ανεπηρέαστα τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών, αφού οι διαδικτυακές εφαρμογές αυτών των συστημάτων (Web-GIS), κάνουν όλο και πιο συχνή την εμφάνισή τους στο διαδίκτυο. Οι Web-GIS εφαρμογές βασίζονται στην mashup5 λογική, αφού είναι δυνατή η χρήση δεδομένων από διαφορετικούς εξυπηρετητές, διαδικτυακών υπηρεσιών (π.χ. εκτύπωση χαρτών) αναπτυγμένων σε διαφορετικές γλώσσες, ο συνδυασμός γενικότερα πολλών τεχνολογιών παρέχοντας στο χρήστη υψηλού επιπέδου Web mapping διαδικτυακές εφαρμογές. Μια εφαρμογή διαδικτύου στηρίζεται στη σχέση πελάτη-εξυπηρετητή (client-server). Κάθε φορά που ο χρήστης (client) θέτει ένα ερώτημα, αρχικά ο εξυπηρετητής δικτύου (Web Server) λαμβάνει το αίτημα και στη συνέχεια θέτει σε λειτουργία τους εξυπηρετητές εφαρμογών (Web Application). Εν συνεχεία, πραγματοποιείται η επεξεργασία του ερωτήματος από τον εξυπηρετητή χαρτών (Map Server) και παράγονται οι απαιτούμενοι χάρτες. Τέλος, ο εξυπηρετητής δεδομένων (Data Server) διανέμει την πληροφορία (χωρική και μη) στο χρήστη, ο οποίος λαμβάνει την απάντηση στο ερώτημα που έθεσε συνήθως με τη μορφή εικόνας. Στο Σχήμα 5 που ακολουθεί φαίνονται τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελείται ένα Διαδικτυακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών.

Σχήμα 5 Βασικά συστατικά μέρη ενός Web GIS (Πηγή Πηγή: Alesheikh et al 2002)

Ο συνδυασμός μίας σειράς από υπηρεσίες, γραμμένες σε διαφορετική γλώσσα η κάθε μία, έτσι ώστε να γίνεται η καλύτερη δυνατή εκμετάλλευση των δυνατοτήτων των ήδη παραγόμενων υπηρεσιών, κάνοντας ακόμη ταχύτερη την ανάπτυξη του Ιστού. Η μέθοδος αυτή ονομάζεται mash-up (η απόδοση στην ελληνική γλώσσα είναι ανάμιξη).

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Για να παρθούν αποφάσεις για το περιβάλλον και τις ανθρώπινες δραστηριότητες που συνδέονται με αυτό, είναι απαραίτητη η ύπαρξη σχετικών γεωγραφικών πληροφοριών. Οι γεωγραφικές πληροφορίες παράγουν γεωχωρικά δεδομένα, δηλαδή δεδομένα που περιγράφουν πραγματικά φαινόμενα άμεσα ή έμμεσα, τα οποία συνδέονται με θέσεις σχετικές ως προς την επιφάνεια της Γης. Μία Υποδομή Γεωχωρικών Δεδομένων (Geospatial Data Infrastructure -GDI) είναι ένα σύνολο θεσμικών, τεχνικών και οικονομικών διακανονισμών για την ενίσχυση της διαθεσιμότητας σωστών, ενημερωμένων, σχετικών και ολοκληρωμένων γεωχωρικών δεδομένων, έγκαιρα και σε προσιτό κόστος για την υποστήριξη διαδικασιών λήψης αποφάσεων. Οι τεχνικοί διακανονισμοί ενός GDI περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών, δίκτυα και υπηρεσίες: υπολογιστές, εφαρμογές λογισμικού, και υπηρεσίες ηλεκτρονικής επικοινωνίας (δίκτυα). Το διαδίκτυο παρέχει νέες προκλήσεις και ευκαιρίες για την ολοκλήρωση, αναπαράσταση, διάδοση και μετάδοση γεωγραφικών πληροφοριών. Οι υπηρεσίες που παρέχονται μέσω του διαδικτύου απαιτούν συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών που μπορούν να χειριστούν υπολογιστές σε ένα δικτυωμένο περιβάλλον, δηλαδή τεχνολογία κατανεμημένων γεωγραφικών πληροφοριών (distributed geographic information technology DGI). Αυτός είναι ένας γενικός όρος για κάθε είδος τεχνολογίας που μπορεί να μεταφέρει γεωγραφικές πληροφορίες μέσω ενός δικτύου, όπως για παράδειγμα είναι το Πρωτόκολλο Μεταφοράς Αρχείων (File Transfer Protocol - FTP). Ένα συγκεκριμένος τύπος DGI είναι και το Web-GIS: Για την εκτέλεση των εργασιών ανάλυσης ενός ΣΓΠ, αυτή η υπηρεσία είναι παρόμοια με την αρχιτεκτονική πελάτη/εξυπηρετητή του Ιστού. Η επεξεργασία χωρίζεται σε εργασίες στην πλευρά του εξυπηρετητή και του πελάτη. Ένας πελάτης τυπικά είναι ένας φυλλομετρητής. Ο εξυπηρετητής αποτελείται από ένα εξυπηρετητή Ιστού και λογισμικό WebGIS. Ο πελάτης κάνει αίτηση για έναν χάρτη ή για κάποια επεξεργασία γεωγραφικών δεδομένων μέσω του Ιστού στον απομακρυσμένο εξυπηρετητή. Ο εξυπηρετητής μεταφράζει την αίτηση σε κάποια εσωτερική κωδικοποίηση και καλεί τις λειτουργίες ΣΓΠ περνώντας την αίτηση στο λογισμικό WebGIS. Το λογισμικό αυτό επιστρέφει το αποτέλεσμα που μορφοποιείται, ώστε να ερμηνευθεί από τον ίδιο τον φυλλομετρητή ή με τη βοήθεια επιπλέον λειτουργικότητας από μία συνδεόμενη υπομονάδα (plug-in) ή ένα Java applet. Ο εξυπηρετητής επιστρέφει το αποτέλεσμα στον πελάτη για παρουσίαση ή στέλνει δεδομένα και εργαλεία ανάλυσης στον πελάτη για χρήση στην πλευρά του (Gillavry 2000). Η χρήση των δικτυακών ΣΓΠ στο χώρο της επιστήμης των πυρκαγιών είναι πλέον πολύ διαδεδομένη, τόσο σε παγκόσμιο επίπεδο, όσο και σε πιο τοπικό. Οι πιο γνωστές δικτυακές εφαρμογές που σχετίζονται με τις δασικές πυρκαγιές είναι οι εξής:

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας



Global Fire Information Management System (GFIMS)

Το Παγκόσμιο Σύστημα Διαχείρισης Πληροφοριών Πυρκαγιάς (GFIMS) ενσωματώνει τεχνολογίες τηλεπισκόπησης και ΣΓΠ με στόχο να προσφέρει πληροφορίες για τις πυρκαγιές στους ενδιαφερόμενους φορείς σε όλο τον κόσμο. Το GFIMS είναι ένα σύστημα παρακολούθησης δασικών πυρκαγιών που φιλοξενείται στο Τμήμα Φυσικών Πόρων (NRD) του Οργανισμού Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO).και δημιουργήθηκε σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Maryland, τη ΝASA και τον οργανισμό Conservation International. Με το GFIMS οι χρήστες οπουδήποτε στον κόσμο μπορούν να έχουν πρόσβαση σε πληροφορίες που αφορούν τις πυρκαγιές σχεδόν σε πραγματικό χρόνο. Η δυνατότητα πολλαπλών λειτουργιών είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό του συγκεκριμένου συστήματος. Το Σχήμα 6 παρέχει μια επισκόπηση του GFIMS και περιγράφει τα κύρια στοιχεία με τα οποία παρέχονται στους χρήστες τα δεδομένα των πυρκαγιών.

Σχήμα 6 Γραφική απεικόνιση του GFIMS

Το Fire Mapper Web (WFM) περιβάλλον (Εικ.1) σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας το Google Web Toolkit (GWT) και ένα Java- πλαίσιο ανάπτυξης λογισμικού που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη προηγμένων web εφαρμογών. Η λειτουργία WebGIS για το WFM παρέχεται μέσω μιας ανοικτού κώδικα πλατφόρμας σχεδίασης και δημοσίευσης χωρικών δεδομένων του MapServer.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Εικόνα 1 Διαδικτυακή εφαρμογή Web Fire Mapper (Πηγή http://geonetwork4.fao.org/firemap/ τελευταία επίσκεψη 08 Απρ 2012)



Regional South East Asia Fire Danger Rating System (SEA FDRS)

Ακραία

καιρικά

φαινόμενα

όπως

ξηρασίες

και

πλημμύρες

συνήθως

καταλήγουν

σε

περιβαλλοντικές καταστροφές αξίας δισεκατομμυρίων δολάρια κάθε χρόνο. Το φαινόμενο El Nino σχετίζεται με την ξηρασία που συμβαίνει συχνά στη Νοτιοανατολική Ασία με ποικίλη ένταση. Οι παρατεταμένες ξηρασίες οδηγούν σε εκδήλωση δασικών πυρκαγιών σε μεγάλες περιοχές της Ινδονησίας, της Μαλαισίας, της Ταϊλάνδης και των Φιλιππίνων. Το FDRS της Νοτιοανατολικής Ασίας είναι ένα σύστημα που παρακολουθεί τον κίνδυνο πυρκαγιών και παρέχει πληροφορίες που βοηθούν στη διαχείριση τους. Τα προϊόντα του FDRS μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς της φωτιάς καθώς και στην ανάπτυξη δράσεων για την προστασία της ζωής, της περιουσίας και του περιβάλλοντος. Οι μετεωρολογικές μεταβλητές που χρησιμοποιούνται (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, βροχόπτωση, ταχύτητα ανέμου) είναι εκείνες που μετρώνται σε μετεωρολογικούς σταθμούς σε όλη την περιοχή της Νοτιοανατολικής Ασίας (Εικ.2) Η χωρική ανάλυση των δεδομένων γίνεται με τη χρήση του λογισμικού ArcView

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Εικόνα 2 Οι τιμές που εμφανίζονται στο χάρτη παρουσιάζουν την περιεκτικότητα σε υγρασία της καύσιμης ύλης. Ο δείκτης FFMC χρησιμοποιείται ως εισροή για το δείκτη της πιθανής έναρξης και εξάπλωσης πυρκαγιών στην περιοχή. (http://www.met.gov.my/index.php?option=com_content&task=view&id=216&Itemid=1122 τελευταία επίσκεψη 10Απρ 2012)



Eurasian Experimental Fire Weather Information System

Καναδοί, Ρώσοι και Γερμανοί ερευνητές που ασχολούνται με τις δασικές πυρκαγιές έχουν αναπτύξει μεθοδολογίες για τη καθημερινή συλλογή δεδομένων που αφορούν τον κίνδυνο εμφάνισης πυρκαγιάς για μεγάλα τμήματα της βόρειας Ευρώπης και της Ευρασίας. Δεδομένα καιρού από περισσότερες από 400 μετεωρολογικούς σταθμούς επεξεργάζονται καθημερινά, ώστε να παράγουν χάρτες κινδύνου εκδήλωσης πυρκαγιάς σύμφωνα με το καναδικό σύστημα αξιολόγησης κινδύνου πυρκαγιάς (CFFDRS) (Εικ.3). Το Καναδικό σύστημα αποτελείται από δύο κύρια υποσυστήματα: το Μετεωρολογικό Δείκτη Πυρκαγιών (Fire Weather Index - FWI) και το Σύστημα Πρόγνωσης Συμπεριφοράς της πυρκαγιάς (Fire Behavior Prediction System FBP) Αποτελείται από έξι μεταβλητές οι οποίες, ερμηνεύουν τις επιδράσεις της περιεχόμενης υγρασίας της καύσιμης ύλης και του ανέμου στην ενδεχόμενη ανάφλεξη και στην πιθανή συμπεριφορά μιας πυρκαγιάς µε τη μορφή σχετικής αριθμητικής κλίμακας.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Εικόνα 3 Ο μετεωρολογικός δείκτης πυρκαγιών για την Ευρασία. (Πηγή: http://www.fire.uni-freiburg.de/fwf/eurasia1.htm τελευταια επίσκεψη 08 Απρ 2012)



European Forest Fire Information System (EFFIS)

Το Ευρωπαϊκό Σύστημα Πληροφόρησης για τις Δασικές Πυρκαγιές (EFFIS) είναι ένα σύστημα που έχει αναπτυχθεί από το Κοινό Κέντρο Ερευνών (Joint Research Centre, JRC) και τη Γενική Διεύθυνση Περιβάλλοντος της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, το οποίο παρακολουθεί συνεχώς την κατάσταση στην Ευρώπη όσον αφορά τις δασικές πυρκαγιές. Το EFFIS παρέχει καθημερινά ενημερωμένες και αξιόπιστες πληροφορίες, βοηθώντας τις πυροσβεστικές υπηρεσίες στα κράτη μέλη της ΕΕ, το Κέντρο Παρακολούθησης και Πληροφόρησης (ΚΠΠ) της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, καθώς και άλλες υπηρεσίες που δραστηριοποιούνται στον συγκεκριμένο τομέα. Παρέχονται χάρτες και καθοριστικής σημασίας δεδομένα σχετικά με το μέγεθος των επιμέρους πυρκαγιών, την τοποθεσία και το μέγεθος του κινδύνου στις διάφορες περιοχές (Εικ.4). Επιπλέον το JRC πρόσφατα έθεσε σε εφαρμογή ένα νέο σύστημα του EFFIS, το οποίο παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες στο ΚΠΠ για την κατάσταση των επικίνδυνων πυρκαγιών στην Ευρώπη χρησιμοποιώντας τοπικές πληροφορίες για τις πληττόμενες περιοχές, όπως οι πληθυσμοί που αντιμετωπίζουν κινδύνους, τα πλησιέστερα χωριά, οι κωμοπόλεις, τα οδικά δίκτυα και τα νοσοκομεία. Το σύστημα επιτρέπει τη σύγκριση της κατάστασης πολλών ταυτόχρονων πυρκαγιών στην Ευρώπη και βοηθάει το ΚΠΠ στη λήψη των αποφάσεών του, όταν πρόκειται για την αποστολή πρόσθετων πυροσβεστικών αεροσκαφών. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Αξίζει να σημειωθεί, τέλος, πως χρήσιμα δεδομένα για τις δασικές πυρκαγιές, για τον εντοπισμό σημείων φωτιάς από το διάστημα, καθώς και για μια γρήγορη εκτίμηση της έκτασης των καμένων περιοχών παρέχονται και από δορυφόρους όπως είναι ο Envisat του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος.

Εικόνα 4 Χάρτης επικινδυνότητας πυρκαγιάς για την Ευρώπη.(Πηγή: http://effis.jrc.ec.europa.eu/current-situation τελευταία επίσκεψη 06 Απρ 2012)



Alpine Forest Fire Warning System (ALPF FIRS) project

Τον Ιούλιο του 2008, η UNISDR τις Συμβουλευτική Ομάδα για τις δασικές πυρκαγιές (WFAG) ακολούθησε τις προτάσεις των χωρών της περιοχή των Άλπεων για την αντιμετώπιση των ειδικών προβλημάτων των δασικών πυρκαγιών και έτσι δημιουργήθηκε ένα δικτύου ανίχνευσης, εντοπισμού, έγκαιρης προειδοποίησης και συλλογής δεδομένων για τις δασικές πυρκαγιές (Εικ.5). Το έργο ALPF FIRS στοχεύει στη βελτίωση της πρόληψης των δασικών πυρκαγιών του χώρου των Άλπεων, με τη δημιουργία ενός κοινού συστήματος προειδοποίησης με βάση τις καιρικές συνθήκες. Ο κύριος στόχος είναι η ανάπτυξη ενός εργαλείου υποστήριξης αποφάσεων για τους φορείς που εμπλέκονται στην πρόληψη και καταστολής δασικών πυρκαγιών, που συνίστανται σε καθημερινή εκτίμηση του επίπεδο κινδύνου πυρκαγιάς Βασικός στόχος είναι ο ορισμός μιας κλίμακας για την κοινή ερμηνεία του βαθμού κινδύνου με αποτέλεσμα την εκπόνηση επιχειρησιακών σχεδίων ετοιμότητας. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Εικόνα 5 Η περιοχή των Άλπεων στην οποία εφαρμόζεται το ALPF FIRS. ( Πηγή: http://www.alpffirs.eu/index.php τελευταία επίσκεψη 06 Απρ 2012)

2.5 Υπολογιστικό νέφος (Cloud computing) Το Cloud computing ή αλλιώς Υπολογιστικό νέφος (Σχήμα 7) αποτελεί τη μεταφορική έννοια για το διαδίκτυο. Συνήθως το διαδίκτυο παρουσιάζεται στα διαγράμματα δικτύου σαν σύννεφο με το οποίο γίνεται η προσπάθεια να περιγραφεί ένα απομακρυσμένο σύνολο αξιόπιστων υπηρεσιών στο οποίο στηριζόμαστε, χωρίς όμως να ενδιαφέρει το πώς αυτό πραγματικά λειτουργεί. Η εικόνα του σύννεφου αντιπροσωπεύει όλα τα υπόλοιπα που χρειάζονται για να δουλέψει το δίκτυο. Όπως ακριβώς συμβαίνει και με το ηλεκτρικό ρεύμα όπου ο καταναλωτής ασχολείται μόνο με το που βρίσκεται μια πρίζα και όχι με το πώς παράγεται ή μεταφέρεται η ηλεκτρική ενέργεια.(Velt et al. 2010)

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Σχήμα 7 Λογικό διάγραμμα Cloud computing (Πηγή:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cloud_computing.svg τελευταία επίσκεψη 06 Απρ 2012)

Το Cloud Computing είναι ένα σύστημα που επιτρέπει την εύκολη, on-demand (τη στιγμή που ζητείται) πρόσβαση μέσω δικτύου σε μια “κοινή δεξαμενή” από παραμετροποιήσιμους υπολογιστικούς πόρους (π.χ. δίκτυα, servers, αποθηκευτικό χώρο, εφαρμογές και υπηρεσίες), οι οποίοι μπορούν πολύ εύκολα να παρακολουθηθούν και να αποδοθούν με πολύ μικρή παρέμβαση της διαχείρισης, ή αλληλεπίδρασης από τον πάροχο των υπηρεσιών. Αυτό το μοντέλο του Cloud προάγει τη διαθεσιμότητα και απαρτίζεται από πέντε βασικά χαρακτηριστικά (on-demand selfservice, ubiquitous network access, location independent resource pooling, Rapid elasticity, Measured Service), τρία μοντέλα παροχής-παράδοσης της υπηρεσίας (Software as a Service, Platform as a Service, Infrastructure as a Service) και τέσσερα μοντέλα υλοποίησης του (Private cloud, Community cloud, Public cloud, Hybrid cloud).( Mell and Grance 2011) Το Cloud computing περιγράφει ένα νέο σύστημα παροχής υπηρεσιών πληροφορικής, με βάση τα πρωτόκολλα του διαδικτύου και αυτό συνεπάγεται με την τροφοδότηση των δυναμικών, κλιμακωτών και συχνά εικονικών πόρων. Είναι ένα υποπροϊόν εύκολης πρόσβασης (ease-of-access) σε απομακρυσμένες τοποθεσίες υπολογιστών από το διαδίκτυο. Αυτό μπορεί να γίνει με τη μορφή web-based εργαλείων ή εφαρμογών που οι χρήστες μπορούν να έχουν πρόσβαση και μέσω ενός προγράμματος περιήγησης (web browser), σαν να είχαν τα προγράμματα εγκατασταθεί τοπικά στους δικούς τους υπολογιστές. Στην ουσία το υπολογιστικό νέφος επιτρέπει στους χρήστες να αποκτούν πρόσβαση σε εφαρμογές που στη πραγματικότητα είναι εγκατεστημένες σε διαφορετική τοποθεσία από τους υπολογιστές τους ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή σύνδεσης στο διαδίκτυο, η οποία είναι συνήθως κάποιο μακρινό κέντρο δεδομένων. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Οι πάροχοι του Cloud computing προσφέρουν εφαρμογές μέσω του διαδικτύου, οι οποίες είναι προσβάσιμες από προγράμματα περιήγησης σταθερών υπολογιστών και εφαρμογές κινητών, ενώ το λογισμικό και τα δεδομένα θα είναι αποθηκευμένα σε διακομιστές σε μια απομακρυσμένη τοποθεσία. Στα θεμέλια του Cloud computing είναι η ευρύτερη έννοια της σύγκλισης των υποδομών (Converged Infrastructure) και οι κοινές υπηρεσίες. Αυτό το είδος του περιβάλλοντος του κέντρου δεδομένων επιτρέπει στις επιχειρήσεις οργανώσουν τις εφαρμογές, ώστε να λειτουργήσουν αυτές γρηγορότερα, με δυνατότητα ευκολότερης διαχείρισης και λιγότερης συντήρηση και παρέχοντας την δυνατότητα να προσαρμόσει τους πληροφοριακούς πόρους (όπως servers και χωρητικότητα) για την κάλυψη κυμαινόμενης και απρόβλεπτης ζήτησης. Oι περισσότερες υποδομές του Cloud computing αποτελούνται από τις υπηρεσίες που παρέχονται μέσω κοινών κέντρων δεδομένων και εμφανίζονται ως ένα ενιαίο σημείο πρόσβασης για τις ανάγκες των καταναλωτών. Το Cloud Computing προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: Φροντίδα από τον ίδιο το χρήστη (Self-service provisioning). Επιτρέπεται στους χρήστες να εφαρμόσουν τα δικά τους σύνολα από υπολογιστικούς πόρους σύμφωνα με τις ανάγκες τους, χωρίς τις καθυστερήσεις και τις επιπλοκές που έχει συνήθως η αγορά νέων υποδομών. Η ανάπτυξη και τροποποίησή νέων τεχνολογιών επιτρέπουν τη βελτίωση της εμπειρίας του τελικού χρήστη του Cloud, ενώ ταυτόχρονα μπορεί να γίνεται επίβλεψη, διαχείριση ή και επέκταση του υποκείμενου hardware. Επεκτασιμότητα (Scalability) Διακόπτεται πλέον η σχέση που υπήρχε ανάμεσα στις κυμαινόμενες ανάγκες μεμονωμένων χρηστών και στους τυπικούς περιορισμούς των υποδομών, και αυτό επιτυγχάνεται, επειδή μπορεί να καλυφθεί άμεσα η αύξηση της ανάγκης για υπολογιστικούς πόρους, αλλά και να απελευθερωθούν, όταν αυτοί δεν είναι αναγκαίοι. Αξιοπιστία και ανοχή σε σφάλματα (Reliability and fault-tolerance) Δίνεται κυρίως έμφαση σε συγκεκριμένα κομμάτια της υποδομής του δικτύου, ώστε αυτά να βελτιωθούν έως ότου να καταστούν αξιόπιστα και να καλύψουν πλήρως τις ανάγκες των χρηστών. Επίσης αυτά τα επίπεδα αξιοπιστίας μπορούν να τροποποιηθούν, χωρίς καμία μεσολάβηση του τελικού χρήστη. Βελτιστοποίηση και Σταθεροποίηση (Optimization & Consolidation). Μεγιστοποιεί τη χρήση και αυξάνει την αποτελεσματικότητα της υπάρχουσας υποδομής και των πόρων της. Επεκτείνει τον κύκλο ζωής της και μειώνει τα έξοδα κεφαλαίου για την ανανέωση της. Ποιότητα υπηρεσίας (Quality of Service). Δίνεται η δυνατότητα στους διαχειριστές να επανεκτιμούν δυναμικά την ποιότητα των υπηρεσιών που σχετίζεται με τους χρήστες και τις ομάδες αυτών για τους υπάρχοντες πόρους. Επιτρέπεται στον εκάστοτε οργανισμό να προσαρμόζεται γρήγορα στις κυμαινόμενες συνθήκες χωρίς να παρέχει στους χρήστες περιττές πληροφορίες. Σαφώς προσδιορισμένη διασύνδεση προγραμματισμού εφαρμογών (Well defined API). Η χρήση ενός καλώς προσδιορισμένου και σταθερού API “απαγκιστρώνει” τους χρήστες από συγκεκριμένες εμπορικές εταιρίες λειτουργικών πακέτων και βελτιώνει τη διαλειτουργικότητα (interoperability) με ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

έναν ολοένα και αναπτυσσόμενο αριθμό εργαλείων, αλλά και Cloud υπηρεσιών. Διαθεσιμότητα ανάλογα με την ανάγκη (As-needed availability). Ευθυγραμμίζει τη σπατάλη πόρων με την πραγματική χρήση τους επιτρέποντας έτσι στους εκάστοτε οργανισμούς να πληρώνουν μόνο για τους πόρους τους οποίους πραγματικά χρησιμοποιούν, και όταν τους χρειάζονται (Velte et al. 2010). 2.6 Υπολογιστική πλατφόρμα του Venus-C Οι τεχνολογίες Cloud βασίζονται κυρίως στην εικονικοποίηση (virtualisation) και στον συνδυασμό τεχνολογιών με στόχο, τόσο την ελαστική παροχή υπηρεσιών πληροφορικής, όσο και την αποθήκευση δεδομένων καταβάλλοντας το κόστος μόνο για τους πόρους, οι οποίοι πραγματικά θα χρησιμοποιηθούν. Το VENUS-C (Virtual multidisciplinary EnviroNments USing Cloud infrastructures), αναπτύσσει και εγκαθιστά μια ποιότητα υπηρεσιών με γνώμονα την πλατφόρμα του Cloud computing με στόχο την εξυπηρέτηση της έρευνας αξιοποιώντας τις προηγούμενες εμπειρίες και γνώσεις σε θέματα Grid και Super computing. Ο απώτερος στόχος είναι να εξαλειφθούν τα εμπόδια για την ευρύτερη υιοθέτηση των Cloud computing τεχνολογιών με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη μιας κοινής βάσης δεδομένων, αλλά και υπολογιστικής υποδομής πόρων που θα έχει λιγότερα προβλήματα κατά την εφαρμογή και θα είναι λιγότερο δαπανηρή στη λειτουργίας της. Τα μοντέλα προγραμματισμού είναι η σημαντική συμβολή του VENUS-C στην επιστημονική κοινότητα. Σε συνδυασμό με τους μηχανισμούς πρόσβασης στα δεδομένα, τα μοντέλα προγραμματισμού προσφέρονται στους ερευνητές με τη πλατφόρμα as-a-Service, δηλαδή τα μοντέλα λειτουργούν σε ένα κεντρικοποιημένο δίκτυο servers προκειμένου να διατίθενται ως υπηρεσία. Μία από τις απαιτήσεις της VENUS-C αρχιτεκτονικής είναι να καθοριστεί ο τρόπος υποστήριξης πολλαπλών μοντέλων προγραμματισμού ταυτόχρονα. Προκειμένου να απεμπλακεί ο ερευνητής από τις ιδιαιτερότητες των διαφορετικών μοντέλων προγραμματισμού έχει οριστεί για τον καθένα μια υπηρεσία υποβολής εργασίας, όπου μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη δική τους μορφή δεδομένων και τα δικά του εργαλεία ανάλυσης και τη διαχειριστούν δικούς τους πόρους. Για το σκοπό αυτό, το VENUS-C υποστηρίζει την Open Grid Forums Basic Execution Service (OGF BES) και την Job Submission Description Language (OGF JSDL). Το Σχήμα 8 απεικονίζει την αρχιτεκτονική της VENUS-C πλατφόρμας διαχείρισης (Lezzi et al. 2011) .

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Σχήμα 8 Σχηματική απεικόνιση της πλατφόρμας του Venus-C (Πηγή: Lezzi et al 2011)

To VENUS-C στηρίζεται στην Azure cloud computing πλατφόρμα υπηρεσιών της Microsoft. Ο βασικότερος ανταγωνιστής του Windows Azure Platform είναι το Elastic Compute Cloud (EC2). αν και πρόκειται για IAAS υπηρεσία. To EC2 διαχειρίζεται το cloud της Amazon, η οποία αυτή τη στιγμή κατέχει το μεγαλύτερο μερίδιο της αγοράς στις υπηρεσίες cloud computing. Ωστόσο το Windows Azure Platform αποτελεί πλέον αξιόπιστη λύση. και αποκτά ολοένα μεγαλύτερο μερίδιο της αγοράς Τα Windows Azure είναι μια εύχρηστη, αξιόπιστη και ισχυρή πλατφόρμα για εφαρμογές και υπηρεσίες δικτύου και αποτελείται από τα εξής: 

Windows Azure: ένα λειτουργικό σύστημα ως υπηρεσία



SQL Azure: μια πλήρης σχεσιακή βάση δεδομένων στο υπολογιστικό νέφος



AppFabric: αναλώσιμες υπηρεσίες δικτύου (web) που παρέχουν ασφαλή σύνδεση και εξωτερικό έλεγχο πρόσβασης στις εφαρμογές.



Πύλη Διαχείρισης (Management Portal): διαδικτυακή εφαρμογή για τη δημιουργία, διαχείριση και παρακολούθηση των υπηρεσιών του Windows Azure.



Εργαλεία ανάπτυξης λογισμού: προσφέρονται εργαλεία ανάπτυξης λογισμικού (SDKs) για προγραμματιστές, καθώς και υπηρεσίες οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεμονωμένα ή σε συνεργασία.

Τα Windows Azure είναι μια as a Service (PaaS) πλατφόρμα που εκτελείται στους servers και τις υποδομές δικτύου των κέντρων δεδομένων της Microsoft που είναι συνδεδεμένα με το διαδίκτυο. Η πλατφόρμα περιλαμβάνει ένα εξαιρετικά επεκτάσιμο λειτουργικό σύστημα νέφους, έναν ιστό αποθήκευσης δεδομένων και υπηρεσίες που παρέχουν ασφαλή σύνδεση στις εφαρμογές που αναπτύχθηκαν μέσα από τη χρήση των Windows Server 2008 &2010. Το Σχήμα 9 απεικονίζει τα ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

κύρια συστατικά της Azure πλατφόρμας.

Σχήμα 9 Συνιστώσες της πλατφόρμας Windows Azure (Πηγή: Jenning 2009).

Σύμφωνα με τη Microsoft οι κύριες χρήσης της Azure πλατφόρμας είναι οι εξής: 

προσθήκη δυνατότητας εξυπηρέτησης στο διαδίκτυο των υφιστάμενων πακέτων εφαρμογών



δημιουργία, τροποποίηση και διανομή εφαρμογών στο διαδίκτυο με την ελάχιστη δυνατή χρήση σε πόρους



εκτέλεση υπηρεσιών, όπως μεγάλου όγκου επεξεργασίας και αποθήκευσης δεδομένων, έντονοι ή υψηλού όγκου υπολογισμοί



δημιουργία, δοκιμή, εντοπισμός σφαλμάτων και διανομή των υπηρεσιών στο διαδίκτυο γρήγορα και ανέξοδα



μείωση του κόστους και των κινδύνων για την κατασκευή και την επέκταση σε πόρους



μείωση της προσπάθειας και του κόστους της πληροφορικής διαχείρισης.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

2.7 Virtual Fire: Πλατφόρμα διαδικτυακού Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών για τη διαχείριση των δασικών πυρκαγιών. Στον τομέα της Πολιτικής Προστασίας και των Έκτακτων Αναγκών η ερευνητική ομάδα του Εργαστηρίου Γεωγραφίας και Φυσικών Καταστροφών του Τμήματος Γεωγραφίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου, ανέπτυξε ένα διαδικτυακό γεωγραφικό σύστημα υποστήριξης αποφάσεων και δράσεων σχετικά με την αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών . Το πιλοτικό αυτό σύστημα εξασφαλίζει υπηρεσίες γεωπληροφορικών συστημάτων Web-GIS με χρήση δορυφορικών εικόνων και αεροφωτογραφιών μεγάλης διακριτικής λεπτομέρειας, για το νησί της Λέσβου. Το Virtual Fire παρέχει υπηρεσίες όπως γεωγραφική απεικόνιση σε πραγματικό χρόνο των πυροσβεστικών οχημάτων, υδροφόρων, αεροπλάνων, αλλά και χρήσιμες γεωγραφικές πληροφορίες σχετικά με δεξαμενές νερού και δρόμους, ώστε να παρέχεται η δυνατότητα συντονισμού από το Κέντρο Επιχειρήσεων αλλά και η άντληση πληροφοριών (εντοπισμού-απεικόνισης σημείων) για τους πυροσβέστες. Επίσης καταδεικνύει τις περιοχές υψηλού κινδύνου για την εμφάνιση πυρκαγιάς και παρουσιάζει μια πρώτη εκτίμηση και αποτίμηση της εξέλιξης της πυρκαγιάς σε σχέση με τον τόπο και τον χρόνο εκδήλωσής της με τη χρήση ειδικών λογισμικών (FARSITE & Flammap). Η βασική διαφορά από άλλα συστήματα είναι η χρήση πολλαπλών παραμέτρων στον αλγόριθμο ποσοτικού υπολογισμού του κινδύνου, η παροχή υψηλής γεωγραφικής ανάλυσης, καθώς και η δυνατότητα ανανέωσης της πρόβλεψης του κινδύνου πυρκαγιάς εντός της ημέρας. Στην εκτίμηση του κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς καθώς και της εξάπλωσης της καθοριστικό ρόλο διαδραματίζουν οι μετεωρολογικές παράμετροι (ταχύτητα ανέμου, υγρασία καύσιμης ύλης, βροχόπτωση κ.α.), οι πληροφορίες των οποίων αντλούνται από πέντε αυτόματους τηλεμετρικούς μετεωρολογικούς σταθμούς και από ένα σύστημα πρόβλεψης καιρού, στηριγμένο στο μοντέλο SKIRON της Ομάδας Ατμοσφαιρικών Μοντέλων και Πρόγνωσης Καιρού του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Φυσικά για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς δεν αρκούν μόνο οι μετεωρολογικοί παράγοντες γι’ αυτό και λαμβάνονται υπόψη και οι κοινωνικοοικονομικές (οδικό δίκτυο, αποστάσεις από οικισμούς, ηλεκτροφόρα καλώδια, χωματερές κ.α.) και βιοφυσικές (τοπογραφία, βλάστηση, τύποι εδαφοκάλυψης, μοντέλα καύσιμης ύλης, κ.α.) παράμετροι. Οι φορείς-χρήστες έχουν τη δυνατότητα, χωρίς την ανάγκη γνώσης χειρισμού πολύπλοκων και εμπορικών λογισμικών γεωπληροφορικής (GIS), να εφαρμόζουν και να αξιοποιούν εύκολα εφαρμογές, όπως πλοήγηση, υποβολή ερωτημάτων σε βάσεις δεδομένων, εντοπισμός σημείων ενδιαφέροντος, σύνδεση φορητών Η/Υ και συσκευών GPS με το σύστημα, καθώς και να λαμβάνουν πληροφορίες, που διανέμονται από τους διαχειριστές του συστήματος6.

http://blogs.msdn.com/b/msr_er/archive/2010/12/21/virtual-fire-system-aids-firefighters-in-wildfire-combat-and-prevention.aspx τελευταία επίσκεψη 06 Απρ 2012

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

2.8 Δείκτες και συστήματα εκτίμησης κινδύνου πυρκαγιών Η ορθολογική, ολοκληρωμένη διαχείριση και προστασία των δασών αποτελεί μονόδρομο για τις σύγχρονες κοινωνίες, γι’ αυτό όλο και περισσότερα κράτη υιοθετούν συστήματα που επιτρέπουν την άμεση λήψη αποφάσεων σχετικά με την προστασία και διαχείριση των δασών. Ένα σύστημα πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου δασικών πυρκαγιών, αποτελούμενο από το κατάλληλο λογισμικό, τις εξειδικευμένες υπηρεσίες και τα αναγκαία χαρτογραφικά δεδομένα, μπορεί να παρέχει την πληροφοριακή υποστήριξη που χρειάζεται για την αντιμετώπιση και διαχείριση του κινδύνου των δασικών πυρκαγιών σε όλα τα στάδια του φαινομένου, δίνοντας έτσι ένα σημαντικό εφόδιο στους αρμόδιους φορείς για ολοκληρωμένη διαχείριση και προστασία του δασικού πλούτου τους. Η παραγωγικότητα, η ασφάλεια, καθώς και η ποιότητα ζωής των πολιτών μπορούν να βελτιωθούν με την ανάπτυξη ενός τέτοιου συστήματος, το οποίο προειδοποιεί άμεσα, προβλέπει τον κίνδυνο εκδήλωσης πυρκαγιάς, την εξάπλωσή της και παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για τη διαχείριση κατά την κρίση, για την αποτίμηση της ζημιάς και την υποστήριξη της διαδικασίας αποκατάστασης. Η ύπαρξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος δίνει τη δυνατότητα στους αρμόδιους φορείς να έχουν καλύτερο σχεδιασμό κατά το στάδιο της προετοιμασίας και της ετοιμότητάς, αποτελεσματικότερη διαχείριση του προσωπικού και των πόρων τους κατά την πρόληψη και αντιμετώπιση κινδύνων, άμεση ανταπόκριση σε περιπτώσεις καταστροφικών πυρκαγιών, αποδοτικότερη λήψη αποφάσεων, βελτιωμένο

συντονισμό,

ευέλικτη

διαχείριση

ενεργειών

αποκατάστασης

και

καλύτερη

πληροφόρηση των πολιτών. Οι τεχνολογίες συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών και τηλεπισκόπησης είναι τα βασικά συστατικά από τα οποία αποτελούνται τα συστήματα αυτά. Η βασική τους λειτουργικότητα ξεκινάει από την αξιοποίηση χαρτογραφικών δεδομένων που εισάγονται σε αυτά, σε συνδυασμό με έξυπνες τεχνικές και αλγορίθμους, τους οποίους επεξεργάζονται. Τέλος παρέχουν στους χρήστες ένα σύνολο πληροφοριών, συμβάλλοντας, τόσο στην καλύτερη εκτίμηση κινδύνου δασικών πυρκαγιών, όσο και στο συντονισμό των εμπλεκόμενων φορέων πριν και μετά την εκδήλωση της δασικής πυρκαγιάς. 

Ο Σουηδικός Δείκτης Αξιολόγησης Κίνδυνου Πυρκαγιάς Angstrom (Swedish Angstrom Index)

Το απλούστερο μοντέλο αξιολόγησης του κινδύνου πυρκαγιάς είναι ο σουηδικός δείκτης που ονομάζεται δείκτης Angstrom (Skvarenina et al. 2004). Ο δείκτης Angstrom χρησιμοποιεί μόνο τη θερμοκρασία και τη σχετική υγρασία κατά τον υπολογισμό του κινδύνου πυρκαγιάς και παρέχει μια ένδειξη του πιθανού αριθμού των πυρκαγιών για κάθε ημέρα. Ο Δείκτης Angstrom υπολογίζεται σύμφωνα με τον τύπο:

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

όπου Ι = ο δείκτης Angstrom, R = η σχετική υγρασία (%), Τ = η θερμοκρασία αέρα (οC). Ο δείκτης παίρνει τιμές7: > 4,0 4,0-2,5 2,5-2,0 < 2,0

απίθανη η εμφάνιση πυρκαγιάς δυσμενείς συνθήκες εμφάνισης πυρκαγιάς ευνοϊκές συνθήκες εμφάνισης πυρκαγιάς πολύ πιθανή η εμφάνιση πυρκαγιάς

Ο δείκτης Angstrom είναι χρήσιμος μόνο ως ένδειξη της ξηρότητας του αέρα. Δεν μπορεί να προβλέψει την κατάσταση της καύσιμης ύλης ή το σημαντικό ρόλο που παίζει ο άνεμος, καθώς αγνοεί τόσο τη βροχόπτωση, όσο τον άνεμο (Skvarenina et al. 2004, Willis et al. 2001). 

Ο Ρωσικός Δείκτης Έναρξης Πυρκαγιάς ( Nesterov Ignition Index )

Ο δείκτης Nesterov, που αναπτύχθηκε στη Ρωσία, έχει μια παρόμοια βάση με το δείκτη Angstrom. Ο δείκτης αυτός χρησιμοποιεί επίσης τη θερμοκρασία και σχετική υγρασία, αλλά επιπρόσθετα και την επίδραση των πρόσφατων βροχοπτώσεων για τον καθορισμό της αναφλεξιμότητας της καύσιμης ύλης. Για τον υπολογισμό του δείκτη απαιτούνται ημερήσιες μετρήσεις θερμοκρασίας, θερμοκρασίας δρόσου και υγρασίας. Ο δείκτης αυξάνεται καθημερινά μέχρι να υπάρξει βροχόπτωση μεγαλύτερη από 3 mm οπότε και επιστρέφει στο μηδέν. Η ξηρότητα του καυσίμου υπολογίζεται με την παραδοχή ότι ο ρυθμός ξήρανσης σχετίζεται με τον κορεσμό των υδρατμών και ως εκ τούτου χρειάζεται να λαμβάνεται υπόψη η θερμοκρασία της δρόσου. Ο υπολογισμός του δείκτη γίνεται σύμφωνα με τον τύπο:

Όπου P είναι ο δείκτης Nesterov, W ο αριθμός ημερών από την τελευταία βροχόπτωση μεγαλύτερη από 3mm, t η θερμοκρασία ( οC ) και D η θερμοκρασία δρόσου ( οC ). Ο δείκτης παίρνει τιμές από < 300 έως > 10000 και έτσι έχουμε τις εξής πιθανότητες εμφάνισης πυρκαγιάς (Skvarenina et al. 2004, Willis et al. 2001): 7

Μικρότερες τιμές υψηλότερη πρόβλεψη πιθανότητας εμφάνισης πυρκαγιάς (Willis C, et al., 2001)

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

< 300



1: Πολύ μικρή

301 < 1000

2: Μικρή

1000< 4000

3: Μέτρια

4001 < 10000

4: Υψηλή

> 10000

5: Ακραία

Ο Γαλλικός Δείκτης Κινδύνου Πυρκαγιάς

Πρόκειται για ένα δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς που συνδυάζει τις εκροές από ένα δείκτη ξηρασίας, σε συνδυασμό με την ταχύτητα του ανέμου που θεωρείται ως το μέτρο του κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς. Το απόθεμα του εδαφικού νερού που τροφοδοτείται από το ημερήσιο ύψος βροχής αλλά μειώνεται από την πραγματική εξατμισοδιαπνοή των φυτών (real evapotranspiration of plants RET), υπολογίζεται με έναν εμπειρικό τύπο με βάση τη μέση θερμοκρασία του αέρα. Έτσι έχουμε τον τύπο:

όπου: D = δείκτης ξηρασίας C = διαθέσιμη χωρητικότητα νερού στο έδαφος (mm) E = η δυνητική εξατμισοδιαπνοή (Thornthwaite 1948) Fire Danger = Drought Index * Windspeed Επομένως ο δείκτης κινδύνου πυρκαγιάς βασίζεται στις ημερήσιες τιμές θερμοκρασίας αέρα, σχετικής υγρασίας, νεφοκάλυψης, ταχύτητας ανέμου και της αρχικής ποσότητας νερού στο έδαφος. 

Ο Γερμανικός Δείκτης Κινδύνου Πυρκαγιάς (WBKZ-M68)

Ο δείκτης αυτός χρησιμοποιήθηκε στη βορειοανατολική λεκάνη της Γερμανίας. Αναπτύχθηκε για να βελτιώσει την πρόβλεψη κινδύνου πυρκαγιάς σε αμιγείς συστάδες πεύκων. Βασίζεται στo δείκτη Nesterov και λαμβάνει υπόψη τη θερμοκρασία και υδρατμούς της διαπνοής των φυτών

και

υπολογίζει τον κίνδυνο πυρκαγιάς σε καθημερινή βάση. Ο αρχική φόρμα ήταν απαραίτητο να εμπλουτιστεί, ώστε να λαμβάνονται υπόψη η βλάστηση και τα δεδομένα βροχόπτωσης (Käse 1969, Arpaci et al. 2010)

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Όπου V = υδρατμοί της διαπνοής των φυτών και Τ= η θερμοκρασία Στον αρχικό υπολογισμό χρησιμοποιούνται δύο διορθώσεις μία για τη βροχόπτωση και μια για τη βλάστηση με αποτέλεσμα να τροποποιείται ο αρχικός δείκτης. Οι συντελεστές διόρθωσης είναι οι εξής: Διόρθωση Βροχόπτωσης

Διόρθωση Βλάστησης

Βέβαια σήμερα η γερμανική Μετεωρολογική Υπηρεσία (Deutscher Wetterdienst - DWD)8 παρέχει την πρόβλεψη του κινδύνου των δασικών πυρκαγιών χρησιμοποιώντας το δείκτη Δασικής Πυρκαγιάς (Woodland Burning Index WBI). Ο δείκτης αυτός χρησιμοποιεί τα ωριαία δεδομένα της θερμοκρασίας του αέρα, της σχετική υγρασίας, της ταχύτητας του ανέμου, της βροχόπτωσης, της εισερχόμενη ακτινοβολίας, καθώς και, κατά την έναρξη της καλοκαιρινής περιόδου, την καθημερινή μέτρηση του βάθους του χιονιού. Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της υγρασίας του εδάφους και της περιεκτικότητας σε υγρασία της ανόργανης ύλης, προκειμένου να επιτευχθεί μια ένδειξη του ποσοστού των εύφλεκτων καυσίμων. Επιπλέον, ο ρυθμός εξάπλωσης της πυρκαγιάς υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον FWI από το καναδικό σύστημα δασικών πυρκαγιών σε συνδυασμό με τον προγενέστερο M68 και έτσι προκύπτει η εξής κλίμακα κινδύνου πυρκαγιών και δημιουργείται ένας τελικός χάρτης (Εικ 6):

http://www.fire.uni-freiburg.de/fwf/de_fwf.htm τελευταία επίσκεψη 10Απρ 2012

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Βαθμός κινδύνου Πολύ χαμηλός

WBI επίπεδο 1

Χαμηλός

Μέτριος

Υψηλός

Πολύ υψηλός

Εικόνα 6 Χάρτης Κινδύνου Πυρκαγιάς για τη Γερμανία (Πηγή: www.dwd.de/bvbw/appmanager/bvbw/dwdwwwDesktop τελευταία επίσκεψη 10 Απρ 2012)



Ο Καναδικός Δείκτης Αξιολόγησης Κινδύνου Δασικών Πυρκαγιών (CFWI)

Η διαχείριση των δασών στον Καναδά αναλαμβάνεται κατά κύριο λόγο από τις 13 αυτόνομες επαρχίες (provinces και territories), καθώς σε αυτές ανήκει το μεγαλύτερο ποσοστό της γης. Η ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

ομοσπονδιακή κυβέρνηση παραδίδοντας την αρμοδιότητα το 1930 στις επαρχίες έχει την ευθύνη μόνο για τις ομοσπονδιακές εκτάσεις (National Parks, First Nations Reserves). Συγκεκριμένα η διαχείριση των ομοσπονδιακών εκτάσεων γίνεται από το Department of National Defense. Στα εθνικά πάρκα (National Parks) η διαχείριση περιλαμβάνει προγραμματισμένες φωτιές για τη μείωση της καύσιμης ύλης και δράσεις πρόληψης όπως η παρακολούθηση και η έγκαιρη προειδοποίηση πυρκαγιών. Η διαχείριση των δασικών πυρκαγιών γίνεται από τις κυβερνήσεις των επαρχιών (provinces). Παρόλα αυτά η ομοσπονδιακή κυβέρνηση έχει την ευθύνη για την ασφάλεια των πολιτών από φυσικές καταστροφές και προσφέρει υπηρεσίες πολιτικής προστασίας και υποστήριξη στην διαχείριση πυρκαγιών μέσα από μια σειρά από ομοσπονδιακές υπηρεσίες. Η αποκεντρωμένη διαχείριση των πυρκαγιών από τις επαρχίες λειτουργεί αποτελεσματικά σε αντιπυρικές περιόδους με μέση ή χαμηλή επικινδυνότητα. Σε περιπτώσεις μεγάλης επικινδυνότητας οι επαρχίες εξαρτώνται από τα μέσα πυρόσβεσης των γειτονικών τους επαρχιών. Μετά από μια σειρά σημαντικών πυρκαγιών ιδρύθηκε το 1981 το Canadian Interagency Forest Fire Centre (CIFFC). Το CIFFC έχει την ευθύνη διαχείρισης πληροφοριών και πόρων σχετικών με τη διαχείριση πυρκαγιών μεταξύ των υπηρεσιών διαφόρων βαθμίδων (ομοσπονδιακών, επαρχιακών). Ο Καναδικός δείκτης αξιολόγησης κινδύνου πυρκαγιάς (CFWI, Van Wagner 1985). που χρησιμοποιείται, δημιουργήθηκε τη δεκαετία του 1960 από την Καναδική Δασική Υπηρεσία. Ο CFWI δημιουργήθηκε κυρίως για τα κωνοφόρα δάση λαμβάνοντας υπόψη τις τιμές υγρασίας τριών στρωμάτων καύσιμης ύλης: Περιεχόμενη υγρασία στρώματος νεκρής οργανικής ύλης (Fine Fuel Moisture: FFMC), περιεχόμενη υγρασία ενός µη συμπαγούς οργανικού στρώματος (Duff moisture: DMC) και την περιεχόμενη υγρασία συμπαγούς οργανικού στρώματος (DC). Η FFMC συνδυάζεται με την ταχύτητα του ανέμου (Wind) για τον υπολογισμό του αρχικού ποσοστού εξάπλωσης μιας δασικής πυρκαγιάς, ενώ η DMC και DC συνδυάζονται με τη συσσώρευση της βιομάζα; (δείκτης BUI, ο οποίος υπολογίζει το ποσό της ξηρής καύσιμης ύλης για τη διατηρήσει μιας πυρκαγιάς). Ο συνδυασμός όλων των παραπάνω παραμέτρων οδηγεί στη δημιουργία του Μετεωρολογικού Δείκτη Πυρκαγιών (FWI) που παρέχει την ένδειξη της ευκολίας έναρξης μιας πυρκαγιάς, της ποσοτική εκτίμησης του ρυθμού εξάπλωσης του μετώπου της και τη σχετικής έντασης της (Σχήμα 10). Τα τελευταία χρόνια το Καναδικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Δασικών Πυρκαγιών9 (CFFDRS) έχει αναπτυχθεί περαιτέρω, ώστε να ενσωματωθούν οι πιθανές αιτίες έναρξης και η συμπεριφορά της φωτιάς σε διαφορετικούς τύπους καύσιμης ύλης, προσφέροντας ένα πιο ολοκληρωμένο σύστημα αξιολόγησης του κινδύνου πυρκαγιάς για τους διαφορετικούς τομείς του Καναδά (Σχήμα 11) (Lawson and Armitage 2008, Stocks et al 1989). Ο δείκτης παίρνει τιμές από <5 έως >30 οπότε έχουμε τις εξής κατηγορίες κινδύνου πυρκαγιάς:

Το Καναδικό σύστημα αποτελείται από 2 κύρια υποσυστήματα: το μετεωρολογικό δείκτη πυρκαγιών (Fire Weather Index - FWI) και το σύστημα πρόγνωσης συμπεριφοράς πυρκαγιάς (Fire Behavior Prediction System -FBP) (Stocks et al 1989)

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Πολύ χαμηλή

5-10

Χαμηλή

10-20

Μέτρια

20-30

Yψηλή

>30

Πολύ υψηλή

Σχήμα 10 Μετεωρολογικός Δείκτης Πυρκαγιών του Καναδά (FWI).

Σχήμα 11 Καναδικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Πυρκαγιών. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Το σύστημα είναι συνδεδεμένο με περισσότερους από 1000 σταθμούς στους οποίους πραγματοποιούνται οι μετρήσεις και η χωρική εκτίμηση του κινδύνου υπολογίζεται με παρεμβολή και έτσι δημιουργείται ένας τελικός χάρτης (Εικ 7)

Εικόνα 7 Χάρτης Κινδύνου Πυρκαγιάς για τον Καναδά ( Πηγή: http://www.ciffc.ca/index.php?option=com_content&task=view&id=28&Itemid=30 τελευταία επίσκεψη 09 Απρ 2012)



Ο McArthur Δείκτης Κινδύνου Δασικών Πυρκαγιών (FFDI)

Η αξιολόγηση του κινδύνου πυρκαγιάς χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην Αυστραλία το 1936. Μετά τις καταστροφικές πυρκαγιές στη νοτιοανατολική Αυστραλία το 1939, δόθηκε μεγαλύτερη βαρύτητα στη βελτίωση της διαχείρισης των πυρκαγιών. Ο δείκτης κινδύνου δασικών πυρκαγιών McArthur (FFDI)10 εισήχθη το 1958. Αυτό το μοντέλο συνεχίζει να αναπτύσσεται μέχρι και σήμερα. Η δομή του FFDI φαίνεται στο Σχήμα 12. Τα στοιχεία που απαιτούνται ως εισροές για να τρέξει το μοντέλο είναι η θερμοκρασία αέρα, η σχετική υγρασία, η ταχύτητα του ανέμου βροχόπτωση, ο χρόνος από την τελευταία βροχόπτωση, και ο Keetch και Byram Δείκτης Ξηρασίας (KBDI) (Keetch and Byram 1968). Το μέγεθος του δείκτη είναι ανάλογη προς την ταχύτητα διάδοσης της φωτιάς, όταν αυτή καίει σε ανοικτό δάσος ευκαλύπτων, σε επίπεδο έδαφος και με μέση επιφάνεια φορτίου καύσιμης ύλης 12 τόνους ανά εκτάριο. Στους τύπους βλάστησης, εκτός των ανοικτών δασών των ευκαλύπτων το ποσοστό της διασποράς μπορεί να ποικίλλει (Tian et al. 2005). Ο δείκτης υποδιαιρείται σε κλάσεις κινδύνου πυρκαγιάς με βάση τη δυσκολία καταστολής 10

http://en.wikipedia.org/wiki/McArthur_Forest_Fire_Danger_Index τελευταία επίσκεψη 09 Απρ 2012

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

της (Πινάκας 10) και εκτείνεται από το χαμηλό (Low), όταν υπάρχει μικρή δυσκολία καταστολής έως το ακραίο (Catastrophic), όταν η κατάσβεση είναι εξαιρετικά δύσκολη έως αδύνατη, λόγω του ρυθμού εξάπλωσης και του ποσού των κηλίδων μπροστά από το μέτωπο της φωτιάς (Willis et al. 2001).

Σχήμα 12 Η δομή και οι εισροές του Mc Arthur δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς(Πηγή: Willis et al. 2001)

Ο υπολογισμός του δείκτη FFDI γίνεται από τον τύπο:

όπου DF είναι ο παράγοντας της ξηρασίας, Τ η θερμοκρασία του αέρα σε Κελσίου, V η ταχύτητα του ανέμου σε km/h και RH η σχετική υγρασία που εκφράζεται ως ποσοστό (Lucas 2010) και έτσι προκύπτει η εξής κλίμακα κινδύνου πυρκαγιών:

FDI

FDR

0-11

Low Moderate

12-24

High

25-49

Very High

50-74

Severe

75-99

Extreme

100+

Catastrophic

Πίνακας 10 Κατηγορίες δείκτης κινδύνου πυρκαγιάς (FDI) μπορούν να αποδοθούν σε ένα περιγραφικό δείκτη αξιολόγησης κινδύνου πυρκαγιάς (FDR) (Πηγή: http://reg.bom.gov.au/weather-services/bushfire/ τελευταία επίσκεψη 10 Απρ 2012) ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας



Το Αμερικανικό Σύστημα Αξιολόγησης Κινδύνου Πυρκαγιάς (US National Fire Danger Rating System)

Στις Ηνωμένες. Πολιτείες οι υπηρεσίες έχουν την ευθύνη της πρόληψης και προστασίας από τις δασικές πυρκαγιές κατατάσσονται σε 3 επίπεδα: Ομοσπονδιακές (Federal), Πολιτειακές (State) και Τοπικές αρχές (Local). Οι ευθύνες προστασίας κατανέμονται με βάση, είτε το καθεστώς ιδιοκτησίας των δασών (π.χ. ομοσπονδιακή ή πολιτειακή) είτε με βάση συγκεκριμένες εξαιρέσεις που προκύπτουν από συμφωνίες (agreements) μεταξύ των υπηρεσιών. Με τον όρο Ομοσπονδιακές εννοούνται οι τέσσερις υπηρεσίες που έχουν μέρος της ευθύνης της διαχείρισης της γης και υπάγονται στο Department of Interior και το Department of Agriculture και είναι: Bureau of Indian Affairs, Bureau of Land Management, Fish and Wildlife Service, National Park Service, Forest Service. Όλες μαζί οι ομοσπονδιακές υπηρεσίες προστατεύουν περίπου 1,4 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα δασικών εκτάσεων, και δουλεύουν σε συνεργασία με τις πολιτειακές δασικές υπηρεσίες (State Forestry Departments). Το Εθνικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Πυρκαγιών (NFDRS) λειτουργεί από το 1978. Ο κίνδυνος πυρκαγιάς εκφράζεται μέσω τριών επιμέρους δεικτών (Σχήμα 13).

Σχήμα 13 Αμερικανικό Εθνικό Σύστημα Εκτίμησης Κινδύνου Πυρκαγιάς( Πηγή: Bradshaw et al. 1983)

Η διάδοσης της πυρκαγιάς υπολογίζεται από το μαθηματικό μοντέλο του Rothermel (Rothermel 1972), το οποίο λαμβάνει υπόψη του την επίδραση του ανέμου, την κλίση του εδάφους και την

καύσιμη ύλη. Ο δείκτης εμφάνισης συμβάντων (Occurrence Index ΟΙ) διαχωρίζεται σε δύο επιμέρους δείκτες: το ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

δείκτη εμφάνισης πυρκαγιών που οφείλονται σε ανθρωπογενής αίτια (MCOI) και το δείκτη εμφάνισης πυρκαγιών που οφείλονται σε κεραυνούς (LCOI). Ο δείκτης καύσης (Burning Index BI) εκφράζει τη συνολική προσπάθεια που απαιτείται για να περιοριστεί µια πυρκαγιά σε συγκεκριμένο τύπο καύσιμης ύλης. Ο δείκτης καύσης (ΒΙ) είναι αριθμητικά ισοδύναμος με 10 φορές το μήκος της φλόγας που έχει προβλεφθεί και με μονάδα μέτρησης τα πόδια (ft). Η εξίσωση που αναπτύχθηκε από Byram (1959) και δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν οι παράμετροι που είναι εκροές από το μοντέλο εξάπλωσης της πυρκαγιάς του Rothermel. Ο δείκτης φορτίου πυρκαγιών (Fire Load Index FLI) σχετίζεται με την συνολική προσπάθεια που πρέπει να καταβληθεί για να αντιμετωπιστούν όλες οι πιθανές πυρκαγιές σε μια ορισμένη περιοχή και σε ορισμένο χρόνο και αποτελεί τον τελικό δείκτη επικινδυνότητας του συστήματος βάση του οποίου προσδιορίζονται οι ενέργειες πρόληψης και η ετοιμότητα των εμπλεκομένων υπηρεσιών. Το σύστημα είναι συνδεδεμένο με μετεωρολογικούς σταθμούς όπου μετρούνται και καταγράφονται μετεωρολογικά δεδομένα, καθώς και στοιχεία για τη φυσική κατάσταση της καύσιμης ύλης. Ο τελικός δείκτης υπολογίζεται για τα σημεία αυτά, ενώ για την χωρική κατανομή της επικινδυνότητας εφαρμόζεται παρεμβολή με τη μέθοδο της αντιστρόφου βαρύνουσας απόστασης (IDW) και έτσι δημιουργείται ένας τελικός χάρτης (Εικ 8).

Εικόνα 8 Χάρτης Κινδύνου Πυρκαγιάς για τις Η.Π.Α. (Πηγή: http://www.wfas.net/images/firedanger/fd_class.png τελευταία επίσκεψη 06 Απρ2012)

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας



Το Ευρωπαϊκό Σύστημα Ενημέρωσης Δασικών Πυρκαγιών (European Forest Fire Information System EFFIS)

Εξαιτίας του έντονου προβλήματος των δασικών πυρκαγιών, ιδιαίτερα στη νότια Ευρώπη, η Ευρωπαϊκή Ένωση ίδρυσε το 1997 στο Κοινό Ερευνητικό Κέντρο (Joint Research Centre) με κύριο σκοπό την ανάπτυξη και την εφαρμογή μεθόδων εκτίμησης του κινδύνου πυρκαγιάς σε Ευρωπαϊκό επίπεδο. Οι δείκτες που αναπτύχθηκαν, στατικοί και δυναμικοί, εκτιμούν την πιθανότητα έναρξης πυρκαγιάς και τη δυνατότητα διάδοσής της. Οι μακροπρόθεσμοι δείκτες κινδύνου περιλαμβάνουν στατικές παραμέτρους όπως την τοπογραφία ή παραμέτρους που μεταβάλλονται με μικρό ρυθμό, τέτοιο ώστε να θεωρούνται σταθερές. Οι δυναμικοί δείκτες βασίζονται κυρίως στην κατάσταση της βλάστησης, η οποία περιγράφεται άμεσα μέσω μετεωρολογικών παραμέτρων ή έμμεσα μέσω της ανάλυσης δεικτών βλάστησης που υπολογίζονται από τηλεπισκοπικά δεδομένα. Τέλος, χρησιμοποιώντας μετεωρολογικές παρατηρήσεις και τηλεπισκοπικά δεδομένα υπολογίζεται σε ευρωπαϊκό επίπεδο ο δείκτης δυνητικών πυρκαγιών. Το μοντέλο πρόβλεψης κίνδυνου πυρκαγιάς του EFFIS παράγει καθημερινά χάρτες (από μια έως 6 ημέρες) που παρουσιάζουν το αναμενόμενο επίπεδο κινδύνου πυρκαγιάς στην ΕΕ, χρησιμοποιώντας μετεωρολογικά δεδομένα που λαμβάνονται καθημερινά από τη γαλλική και γερμανική μετεωρολογική υπηρεσία (Meteo-France and DWD). Στο δίκτυο EFFIS έχει εγκριθεί και χρησιμοποιείται ο Μετεωρολογικός Δείκτης Πυρκαγιάς (FWI) που αναπτύχθηκε στον Καναδά με στόχο να υπολογιστεί το επίπεδο κινδύνου πυρκαγιάς σε ολόκληρη την Ευρώπη. (Εικ. 9)

Εικόνα 9 Χάρτης Κινδύνου Πυρκαγιάς για την Ευρώπη (Πηγή: http://effis-viewer.jrc.ec.europa.eu/wmi/viewer.html τελευταία επίσκεψη10 Απρ 2012)

Ο κίνδυνος πυρκαγιάς χαρτογραφείται σε 5 κατηγορίες (πολύ χαμηλή, χαμηλή, μέση, υψηλή και πολύ υψηλή) με χωρική ανάλυση περίπου 45 km. (MF δεδομένα) και 36 km (DWD δεδομένα). Οι τάξεις κινδύνου πυρκαγιάς είναι οι ίδιες για όλες τις χώρες και οι χάρτες που παράγονται ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

παρουσιάζουν τη χωρική κατανομή του κινδύνου πυρκαγιάς για όλη την ΕΕ. Εκτός από τις τυποποιημένες κατηγορίες κινδύνου πυρκαγιάς, το EFFIS προσφέρει χάρτες, οι οποίοι βασίζονται στη σύγκριση των ημερήσιων επιπέδων κινδύνου πυρκαγιάς για τα τελευταία 50 χρόνια χρησιμοποιώντας τις καθημερινές τιμές του δείκτη FWI που έχουν υπολογιστεί εκ νέου χρησιμοποιώντας το ECMWF ERA40 σύνολο δεδομένων. Επίσης μπορούν να δημιουργηθούν χάρτες με τους μέσους όρους του κινδύνου πυρκαγιάς για μια συγκεκριμένη περίοδο ή για ένα χρονικό διάστημα ενδιαφέροντος. 

Το Ελληνικό πλαίσιο εκτίμησης κινδύνου πυρκαγιάς

Η Γενική Γραμματεία Πολιτικής Προστασίας του Υπουργείου Προστασίας του Πολίτη στα πλαίσια των προσπαθειών για την αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών και σε εφαρμογή του Γενικού Σχεδίου Πολιτικής Προστασίας με τη συνθηματική λέξη "Ξενοκράτης", καθώς και του εγκεκριμένου "Γενικού Σχεδίου Αντιμετώπισης Εκτάκτων Αναγκών εξαιτίας Δασικών Πυρκαγιών" εκδίδει κατά τη διάρκεια της αντιπυρικής περιόδου ημερήσιο δελτίο πρόβλεψης κινδύνου πυρκαγιών υπό μορφή θεματικού χάρτη. Ο χάρτης αυτός αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του σχεδιασμού αντιμετώπισης των δασικών πυρκαγιών, που συμβάλει αποτελεσματικά στην προληπτική οργάνωση και τον κρατικό συντονισμό, καθώς και στην ευαισθητοποίηση των πολιτών για την αποτροπή έναρξης δασικών πυρκαγιών από αμέλεια. Ο Ημερήσιος Χάρτης Πρόβλεψης Κινδύνου Πυρκαγιάς, έχει κύριο στόχο να ενημερώσει, τους φορείς που εμπλέκονται στην αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών, για τις περιοχές που το επόμενο 24ωρο είναι μεγάλη η επικινδυνότητα εκδήλωσης και εξάπλωσης πυρκαγιών, ως αποτέλεσμα της παρουσίας και δράσης φυσικών αιτίων που δημιουργούν ευνοϊκό περιβάλλον για την εμφάνιση τους συνδυαζόμενα με καταγραφές παλαιοτέρων ετών (ιστορικό αρχείο πυρκαγιών). Τα πέντε βασικά στοιχεία της πρόβλεψης κινδύνου πυρκαγιάς είναι: 

μοντέλα τα οποία αντιπροσωπεύουν τη σχέση ανάμεσα στην καύσιμη ύλη, τον καιρό, την τοπογραφία και την επίδραση τους στην πυρκαγιά



ένα σύστημα, το οποίο να συγκεντρώνει στοιχεία τα οποία δημιουργούν μετρήσεις πρόβλεψης.



μία διαδικασία, η οποία να μεταβάλλει τα εισερχόμενα και τα εξερχόμενα στοιχεία και να παρουσιάζει τα δεδομένα.



ένα σύστημα επικοινωνίας, το οποίο να μοιράζεται τις πληροφορίες για την πρόβλεψη κινδύνου πυρκαγιάς ανάμεσα στις περιοχές.



ένα σύστημα διατήρησης στοιχείων που να διατηρεί τα δεδομένα για ιστορική αναφορά.

Λόγω της πολυπλοκότητας του φαινομένου των πυρκαγιών και της συμμετοχής πολλών παραγόντων σε αυτό που ορίζεται ως κίνδυνος πυρκαγιάς, μεθοδολογικά έχει υιοθετηθεί η ανάπτυξη ενός συστήματος δεικτών και όχι ενός μόνο δείκτη, με επικρατούσα προσέγγιση την ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

ακολουθούμενη από τα αμερικανικά και καναδικά συστήματα πυρκαγιάς (Ηνωμένων Πολιτειών NFDRS και Καναδά CFDRS) προσαρμοσμένα στην ιδιαιτερότητα της κάθε χώρας. Βασική επιδίωξη των συστημάτων προσδιορισμού κινδύνου πυρκαγιάς είναι η δυνατότητα παρουσίασης των προβλέψεων με τη μορφή θεματικού χάρτη, που απεικονίζει τον κίνδυνο, όπως αυτός εκτιμάται στα διάφορα γεωγραφικά διαμερίσματα της κάθε χώρας (Nunez et al 2000). Η παρουσίαση των στοιχείων σε μορφή χάρτη, έχει ως σκοπό τη συγκριτική αντιμετώπιση των διαφόρων περιοχών που απεικονίζονται. Ο χάρτης κινδύνου πυρκαγιάς συντάσσεται συνήθως σε ψηφιακή μορφή και μπορεί να αναβαθμίζεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα (καθημερινά). Για τη σύνταξη του χάρτη λαμβάνονται υπόψη οι προβλέψεις της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας για το επόμενο 24ωρο, καθώς και μετρήσεις της προηγηθείσης βροχόπτωσης, της υφισταμένης θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας από τους μετεωρολογικούς της σταθμούς. Για το σκοπό αυτό, η ΕΜΥ παρέχει εικόνες των μετεωρολογικών της ραντάρ συμβάλλοντας έτσι στον προσδιορισμό της επικινδυνότητας μιας περιοχής σε δεδομένη χρονική στιγμή. Επειδή η ακρίβεια του χάρτη εξαρτάται σε πολύ μεγάλο βαθμό από την ακρίβεια των μετεωρολογικών προβλέψεων. αξιοποιούνται πληροφορίες που παρέχονται καθημερινά από τα δίκτυα των αυτόματων μετεωρολογικών σταθμών που έχουν εγκατασταθεί σε διάφορα σημεία σε όλη την χώρα και από άλλους οργανισμούς.11 Επισημαίνεται ότι η κατάσταση της βλάστησης, ως στοιχείο, συμβάλλει στη συνολικότερη εκτίμηση όσον αφορά τον κίνδυνο πυρκαγιάς και χαρακτηρίζεται από μη συνεχή μεταβολή, αντίθετα με τις μετεωρολογικές συνθήκες που μεταβάλλονται συνεχώς σε ημερήσια βάση. Από το έτος 2003 η Γενική Γραμματεία Πολιτικής Προστασίας προκειμένου να εκτιμήσει την κατάσταση της βλάστησης στην έκδοση του ημερήσιου δελτίου πρόβλεψης κινδύνου πυρκαγιάς που εκδίδει κατά τη διάρκεια της αντιπυρικής περιόδου, χρησιμοποιεί μεταξύ των άλλων και δορυφορικές εικόνες MODIS του δορυφόρου TERRA, οι οποίες μετά από ειδική επεξεργασία, παρουσιάζουν με κατάλληλο χρωματικό κώδικα την κατάσταση της βλάστησης (ξηρότητα) για όλη τη χώρα υπό μορφή θεματικού χάρτη. Συνεκτιμάται η κατάσταση της βλάστησης, ως προς τον ετήσιο κύκλο ανάπτυξης και παραγωγής βιομάζας και ως προς την φυσιολογία των φυτικών ειδών που εμπλέκονται ως καύσιμη ύλη σε μια πυρκαγιά. Στα πλαίσια αυτά υπάρχει συνεργασία με το Εργαστήριο Δασικής Διαχειριστικής και Τηλεπισκόπησης της Σχολής Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης για την παροχή επεξεργασμένων

Μετεωρολογικούς σταθμούς έχουν εγκαταστήσει τα έξι Περιφερειακά Κέντρα Προστασίας Φυτών και Ποιοτικού Ελέγχου (Καβάλας, Θεσσαλονίκης, Βόλου, Ναυπλίου, Πατρών και Κρήτης) του Υπουργείου Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων, η ΔΕΗ, το Τμήμα Υδροοικονομίας της Δ/νσης Αγροτικής Οικονομίας και Κτηνιατρικής της Περιφερειακής Ενότητας Σάμου, η Διεύθυνση Υδάτων της Αποκεντρωμένης Διοίκησης Κρήτης, η Διεύθυνσης Πληροφορικής και Επικοινωνιών της Αποκεντρωμένης Διοίκησης Ηπείρου-Δυτικής Μακεδονίας σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, η Διεύθυνση Υδάτων της Αποκεντρωμένης Διοίκησης Μακεδονίας - Θράκης σε συνεργασία με το Διαβαλκανικό Κέντρο Περιβάλλοντος και το Τμήμα Γεωγραφίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου στη Λέσβο.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

δορυφορικών εικόνων πανελλαδικής κάλυψης σε μορφή κανονικοποιημενού δείκτη βλάστησης (NDVI), καθώς και με δασολόγους υπαλλήλους των κατά τόπους Δασικών Υπηρεσιών ή άλλων φορέων για την συλλογή πρόσθετων στοιχείων υπαίθρου. Επιπλέον λαμβάνονται υπόψη στοιχεία από μετρήσεις σχετικά με την περιεχόμενη υγρασία και το υδατικό δυναμικό στο φύλλωμα επιλεγμένων ειδών της δασικής βλάστησης, που διενεργούνται για την περιοχή της Αττικής από τον Τομέα Δασικών Οικοσυστημάτων και Πυρκαγιών του Ινστιτούτου Μεσογειακών Δασικών Οικοσυστημάτων και Τεχνολογίας Δασικών Προϊόντων του ΕΛΓΟ "ΔΗΜΗΤΡΑ"(Εικ. 10). Οι χάρτες αυτοί κατά τη διάρκεια της αντιπυρικής περιόδου αναβαθμίζονται ανά δεκαήμερο, βασιζόμενοι στην επεξεργασία νεότερων (πιο επίκαιρης λήψης) δορυφορικών εικόνων. Η αξιοπιστία των χαρτών ελέγχεται με επιτόπιες παρατηρήσεις. Η κατάταξη μιας περιοχής σε κατηγορία υψηλού κινδύνου, μια δεδομένη χρονική στιγμή, δεν σημαίνει ότι θα έχουμε απαραίτητα πυρκαγιά στην περιοχή αυτή. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που δίδεται ιδιαίτερη σημασία στη συνεχή καταγραφή του ημερήσιου αριθμού πυρκαγιών, όπως αυτές εμφανίσθηκαν σε διάφορες περιοχές της χώρας, του εμβαδού της καμένης έκτασης ανά πυρκαγιά και των αιτιών που τις προκάλεσαν, με σκοπό την επαλήθευση των προβλέψεων.

Εικόνα 10 Θεματικός χάρτης στον οποίο απεικονίζεται η κατάσταση της βλάστησης στην Ελλάδα από 15 έως 21 Ιουλίου 2003. Ο χάρτης αυτός έχει προκύψει μετά από επεξεργασία δορυφορικών εικόνων MODIS TERRA Data. Η κατάσταση της βλάστησης είναι ανάλογη των τιμών του δείκτη βλάστησης NDVI (Πηγή: http://www.gscp.gr/ggpp/site/home/ws/promote/fisikes/pirkagies/deltio.csp τελευταία επίσκεψη 10 Απρ 2012)

Η Γενική Γραμματεία Πολιτικής Προστασίας στα πλαίσια των προσπαθειών για την αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών, κατά τη διάρκεια της αντιπυρικής περιόδου, εκδίδει ημερήσιο δελτίο πρόληψης κινδύνου πυρκαγιάς, υπό μορφή θεματικού χάρτη, ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

στον οποίο απεικονίζονται πέντε (5) επίπεδα κινδύνου πυρκαγιάς, όπως αυτά εκτιμώνται στα διάφορα γεωγραφικά συστήματα της χώρας μας. Το μέτρο αυτό οδηγεί στην άμεση λήψη πρόσθετων μέσων πρόληψης και ετοιμότητας από τους φορείς που εμπλέκονται στην αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών, καθώς και στην αποφυγή άσκοπων επιφυλακών. Στον ημερήσιο χάρτη πρόβλεψης κινδύνου πυρκαγιάς εμφανίζονται τα διοικητικά όρια των Δασαρχείων της χώρας, τα οποία και θεωρούνται ως το ελάχιστο γεωγραφικό διαμέρισμα στο οποίο εκτιμάται ο κίνδυνος. Η εκπόνηση του χάρτη ολοκληρώνεται στις 12:30 της προηγούμενης μέρας από την ημέρα για την οποία ισχύει. Αμέσως μετά τη σύνταξη του ο χάρτης γίνεται άμεσα διαθέσιμος από την ιστοσελίδα της Γενικής Γραμματείας Πολιτικής Προστασίας (www.gscp.gr) από όπου μπορούν να ενημερώνονται όλοι οι εμπλεκόμενοι φορείς, οι εθελοντικές ομάδες πυροπροστασίας, καθώς και όλοι οι ενδιαφερόμενοι πολίτες (Εικ.11). Στο χάρτη διακρίνονται τέσσερις (4) κανονικές κατηγορίες κινδύνου, χαμηλή, μέση, υψηλή και πολύ υψηλή, βαθμολογούμενες αντίστοιχα με αριθμούς από το 1 ως το 4. Η κατηγορία με αριθμό πέντε (5), κατά κανόνα, εμφανίζεται σπάνια στο χάρτη. Η κατηγορία αυτή αντιστοιχεί σε κατάσταση συναγερμού. Τα κριτήρια για τον καθορισμό των κατηγοριών αυτών είναι οι προβλέψεις των καιρικών φαινομένων (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, άνεμοι κτλ) και η κατάσταση της βλάστησης. Όσο επιβαρυντικός είναι καθένας από αυτούς τους παράγοντες, τόσο ανεβαίνει η κατηγορία κινδύνου.

Εικόνα 11 Χάρτης πρόβλεψης κίνδυνου πυρκαγιάς που εκδόθηκε από την Γ. Γραμματεία Πολιτικής Προστασίας για την 31-07-2011.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας

Η έννοια των κατηγοριών κινδύνου έχει ως εξής: 

κατηγορία κινδύνου 1 (χαμηλή)

Η πιθανότητα για εκδήλωση πυρκαγιάς δεν είναι ιδιαίτερα υψηλή. Εάν εκδηλωθεί πυρκαγιά, οι συνθήκες (κατάσταση καύσιμης ύλης, μετεωρολογικές συνθήκες) δε θα ευνοήσουν τη γρήγορη εξέλιξη της. 

κατηγορία κινδύνου 2 (μέση)

Ο κίνδυνος είναι συνήθης για τη θερινή περίοδο. Εφόσον υπάρξει αποτελεσματική αντίδραση σε κάθε

εκδηλωμένη

πυρκαγιά

δεν

πρέπει

να

εμφανιστούν

προβλήματα

ελέγχου.

δασοπυροσβεστικός μηχανισμός θα πρέπει να είναι στην κανονική του, για την αντιπυρική περίοδο, στελέχωση και ετοιμότητα. 

κατηγορία κινδύνου 3 (υψηλή)

Ο κίνδυνος είναι υψηλός. Αναμένεται αυξημένος αριθμός πυρκαγιών, μέσης δυσκολίας ή αρκετές πυρκαγιές που είναι δύσκολο να αντιμετωπισθούν, όταν οι τοπικές συνθήκες είναι ευνοϊκές (μορφολογία εδάφους, τοπικοί άνεμοι, κλπ). Και στις δύο περιπτώσεις είναι απαραίτητο να καταβληθεί κάθε προσπάθεια για την άμεση κινητοποίηση του μηχανισμού, την αποφυγή οποιασδήποτε χρονοτριβής και την αποστολή επαρκών δυνάμεων, για να ολοκληρωθεί γρήγορα το έργο της κατάσβεσης. 

κατηγορία κινδύνου 4 (πολύ υψηλή)

Ο κίνδυνος είναι ιδιαίτερα υψηλός. Ο αριθμός των πυρκαγιών πιθανόν να είναι αρκετά μεγάλος, αλλά το κυριότερο η πυρκαγιές μπορεί να πάρουν μεγάλες διαστάσεις, εφόσον ξεφύγουν από την αρχική προσβολή. Απαιτείται απόλυτη ετοιμότητα και πλήρης στελέχωση των δυνάμεων καταστολής. Όλες οι εμπλεκόμενες υπηρεσίες (Περιφέρειες, OTA, Δασικές Υπηρεσίες. Αστυνομία, Στρατός, Εθελοντικές Οργανώσεις κλπ,) τίθενται σε επιφυλακή και δρουν σε αρωγή του έργου του Πυροσβεστικού Σώματος σύμφωνα με τα προβλεπόμενα σχέδια για την κατάσταση κινδύνου κατηγορίας 4 (π.χ. οι περιπολίες πρόληψης και η αστυνόμευση των κρίσιμων δασικών εκτάσεων). 

κατηγορία κινδύνου 5 (κατάσταση συναγερμού)

Ο κίνδυνος είναι ακραίος. Οι συνθήκες (ισχυρός άνεμος, χαμηλή σχετική υγρασία, υψηλή σχετική θερμοκρασία κλπ.) είναι πιθανό να οδηγήσουν σε ανεξέλεγκτες καταστάσεις με μεγάλο αριθμό πυρκαγιών ακραίας συμπεριφοράς. Επειδή αυτές οι δυσκολίες είναι δυνατόν να ξεπεράσουν τις δυνατότητες του δασοπυροσβεστικού μηχανισμού, απαιτείται να μεγιστοποιηθούν οι προσπάθειες πρόληψης και η ετοιμότητα του. Για την περίπτωση αυτή πρέπει να υπάρχει στο αντιπυρικό σχέδιο, αλλά και για κάθε εμπλεκόμενο σχέδια ετοιμότητας (αύξηση προσωπικού, έλεγχοι ετοιμότητας με επίγειες και εναέριες περιπολίες, μηνύματα ενημέρωσης των πολιτών, πλήρης κινητοποίηση Περιφερειών, συνεργασία με την ΕΜΥ. κλπ) και συντονισμού με τους άλλους φορείς12.

http://www.gscp.gr/ τελευταία επίσκεψη 10 Απρ 2012

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

3. Μεθοδολογία 3.1. Περιοχή Μελέτης Το νησί της Λέσβου βρίσκεται στο βορειοανατολικό Αιγαίο και καλύπτει μια έκταση 1.636 km 2 με μια ποικιλία γεωλογικών σχηματισμών, τις κλιματικές συνθήκες, και της βλάστησης τύπους. Το κλίμα είναι μεσογειακό, με ζεστά και ξηρά καλοκαίρια και ήπιους και συγκρατημένα βροχερούς χειμώνες. Έτσι για παράδειγμα η ετήσια μέση βροχόπτωση για το έτος 2011 ήταν 491 mm, με μέση ετήσια θερμοκρασία τους 17 οC με υψηλές όμως διακυμάνσεις μεταξύ μέγιστης και ελάχιστης ημερήσιας θερμοκρασίας (με την υψηλότερη θερμοκρασία 35.3 οC να καταγράφεται το μήνα Ιούλιο και 0,2 οC το μήνα Μάρτιο).13 Το έδαφος της νήσου είναι λοφώδες και τραχύ, με ψηλότερη κορυφή των 960 m, ενώ κλίσεις μεγαλύτερες του 20% καλύπτουν σχεδόν τα δύο τρίτα του νησιού. Κυρίαρχη είναι η καλλιέργεια της ελιάς, αλλά καλλιεργούνται και άλλα είδη όπως σιτηρά και αμπέλια. Οι κύριοι τύποι βλάστησης της Λέσβου είναι θαμνώνες (φρύγανα και αείφυλλα σκληρόφυλλα), τα δάση θερμόφιλων κωνοφόρων (Pinus brutia Ten.), τα δάση ορεινών κωνοφόρων (Pinus nigra Arnold), τα δάση φυλλοβόλων (Quercus spp. και Castanea sativa Miller) και διάφοροι τύποι αζωνικής βλάστησης. Τα φρύγανα εντοπίζονται κυρίως στη δυτική Λέσβο σε περιοχές που βοσκούνται έντονα. Συναντώνται ακόμη σε περιοχές που έχουν καεί πρόσφατα ως ενδιάμεσο στάδιο της φυσικής αναγέννησης των δασών και σε περιοχές που καλλιεργούνταν παλαιότερα και τα τελευταία χρόνια έχουν εγκαταλειφθεί. Οι θαμνώνες αείφυλλων σκληρόφυλλων είναι διάσπαρτοι σε όλο το νησί και χαρακτηρίζονται από την επικράτηση του είδους Quercus coccifera L (πουρνάρι). Τα δάση Pinus brutia (τραχεία πεύκη) καλύπτουν τη μεγαλύτερη έκταση των δασών της Λέσβου. Η σύνθεση του θαμνώδους υπορόφου ποικίλει ανάλογα με το γεωλογικό υπόστρωμα και τις ανθρώπινες επιδράσεις. Τα δάση Pinus nigra (μαύρη πεύκη) καλύπτουν μικρή έκταση σε υψόμετρα μεγαλύτερα των 700 m Η παρουσία των δασών της Pinus nigra έχει μεγάλη σημασία για τη βιοποικιλότητα στην περιοχή του Αιγαίου, καθώς πρόκειται για τύπο βλάστησης που πολύ σπάνια συναντάται στα νησιά. Τα δάση Castanea sativa (καστανιά) εντοπίζονται κυρίως στην περιοχή του ορεινού συγκροτήματος του Ολύμπου. Μικρότερης έκτασης είναι τα δάση καστανιάς που σχηματίζονται στην περιοχή του Λεπέτυμνου και στη Δ. Λέσβο. Τα δάση φυλλοβόλων δρυών (Quercus spp.) σχηματίζονται κυρίως στο δυτικό τμήμα της Λέσβου και μπορεί να είναι αραιά ή να έχουν τη μορφή μικρών και πυκνών δασικών συστάδων. Πρόκειται για δασικά οικοσυστήματα υποβαθμισμένα σε μεγάλο βαθμό από την επίδραση της υλοτομίας, της υπερβολικής βόσκησης και των δασικών πυρκαγιών. Έτσι σε αρκετές θέσεις έχουν τη μορφή πολύ 13 http://penteli.meteo.gr/stations/lesvos-thermi/ τελευταία επίσκεψη 10Απρ 2012 ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

αραιών συστάδων(Μπαζός 2006). Πάνω από 1100 πυρκαγιές σημειώθηκαν κατά την περίοδο 1970-2011 και 76 για την αντιπυρική περίοδο 2011(Εικ.12), ενώ από τα στοιχεία προκύπτουν 425 km2 περίπου καμένη έκταση γης για τη νήσο κατά την περίοδο 1970 έως 2011 (Πίνακας 11). Καμένη έκταση (σε στρέμματα) στη νήσο Λέσβου κατά τα έτη 1970 - 2011 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Πίνακας 11Καμένη έκταση γης σε στρέμματα στη νήσο Λέσβου κατά τα έτη 1970 – 2011

Εικόνα 12 Σημεία έναρξης πυρκαγιών κατά την αντιπυρική περίοδο 2011.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

3.2. Συνισταμένες του βαθμού επικινδυνότητας Η μοντελοποίηση και χαρτογράφηση του βαθμού επικινδυνότητας έναρξης και διάδοσης των δασικών πυρκαγιών μπορεί να εξεταστεί σε διάφορες χωρικές και χρονικές αναλύσεις. Χωρικά διακρίνεται σε εθνικό-περιφερειακό και σε τοπικό επίπεδο, ενώ χρονικά διακρίνεται σε μακροπρόθεσμο και βραχυπρόθεσμο επίπεδο. Η μακροπρόθεσμη εκτίμηση του κινδύνου στοχεύει στη θέσπιση γενικών και περισσότερο μόνιμων διαχειριστικών πλάνων αναφορικά με την πρόληψη, έγκαιρη επέμβαση και καταστολή, ενώ από την άλλη η βραχυπρόθεσμη εκτίμηση του κινδύνου απαιτείται για την έγκαιρη λήψη αποφάσεων σε δραστηριότητες άμεσης επέμβασης και καταστολής. Οι ηπειρωτικές χωρικές κλίμακες βοηθούν τους διαχειριστές, ώστε να θέτουν σε εφαρμογή

γενικά διαχειριστικά πλάνα, ενώ οι τοπικές χωρικές κλίμακες υιοθετούνται για

συγκεκριμένες ενέργειες πρόληψης και καταστολής των πυρκαγιών σε μικρές περιοχές. Αναφορικά με τη διάκριση του βαθμού επικινδυνότητας των δασικών πυρκαγιών (Fire Danger) θα πρέπει να τονιστεί ότι αυτό συνίσταται από τον κίνδυνο έναρξης (Fire Risk) και από τον κίνδυνο διάδοσης (Fire Hazard). Ο κίνδυνος έναρξης σχετίζεται κύρια με ανθρώπινες δραστηριότητες και γενικά με μεγέθη που επηρεάζονται άμεσα ή έμμεσα από αυτές καθώς και με παράγοντες που δηλώνουν τη γενικότερη κοινωνικοοικονομική κατάσταση. Στον αντίποδα ο κίνδυνος διάδοσης σχετίζεται άμεσα με τρεις ομάδες μεταβλητών, την καύσιμη ύλη, τη τοπογραφία και τα μετεωρολογικά δεδομένα. Η σχηματική απεικόνιση των προαναφερομένων εννοιών παρουσιάζεται στο Σχήμα. 14 (Κούτσιας και Καρτέρης 1999).

Σχήμα 14 Συνιστώσες του βαθμού επικινδυνότητας των δασικών πυρκαγιών.

Ο Δείκτης Κινδύνου Έναρξης Πυρκαγιάς (Fire Ignition Index FII) που έχει δημιουργηθεί από το Εργαστήριο Γεωγραφίας Φυσικών Καταστροφών για τη νήσο Λέσβου αποτελεί σύνθεση των τριών

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

δεικτών: του Μετεωρολογικό Δείκτη Κινδύνου (Fire Weather Index FWI)14, του δείκτη κίνδυνου έναρξης λόγω της τοπογραφίας, του είδους βλάστησης και της κατάστασής της (Fire Hazard Index FHI) και από τον δείκτη κίνδυνου διάδοσης λόγω ανθρωπογενών παραμέτρων (Fire Risk Index FRI). Η σχέση μεταξύ εμφάνισης της πυρκαγιάς και των παραμέτρων-μεταβλητών που ενσωματώνονται στους παραπάνω δείκτες βασίζεται σε ιστορικά στοιχεία και μοντελοποιήθηκε με τη χρήση τεχνητών νευρωνικών δικτύων (Neural Network NN) και με την υποστήριξη των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS), ενώ έχει σχεδιαστεί ειδικό λογισμικό, το οποίο μπορεί να “εκπαιδεύσει” τα νευρωνικά δίκτυα βάση της εμφάνισης των περιστατικών πυρκαγιών που εκδηλώθηκαν στην περιοχή σε χρονικό ορίζοντα τουλάχιστον δύο δεκαετιών. Η σύνθεση του τελικού δείκτη από το συνδυασμό των τριών επιμέρους δεικτών έγινε με τις μεθόδους της πολυκριτηριακής ανάλυσης και συγκεκριμένα με τη διαδικασία της Αναλυτικής Ιεράρχησης (Analytic Hierarchy Process AHP) (Σχήμα 15)

Σχήμα 15 Διάγραμμα ροής μεθοδολογίας. (Πηγή: Vasilakos et al. 2007)

Εφόσον δεν λαμβάνεται υπόψη η κατηγοριοποίηση των πυρκαγιών ως προς τα αποτελέσματα τους (π.χ. καμένη έκταση), ο δείκτης υπολογίζει τον κίνδυνο έναρξης για οποιαδήποτε πυρκαγιά ανεξαρτήτως μεγέθους. Για την καλύτερη κατανόηση του τελικού χάρτη από τους χρήστες ο

Πέντε αυτόματοι τηλεμετρικοί μετεωρολογικοί σταθμοί και ένα σύστημα πρόβλεψης καιρού, στηριγμένο στο μοντέλο SKIRON

της Ομάδας Ατμοσφαιρικών Μοντέλων και Πρόγνωσης Καιρού του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών, παρέχουν όλα τα απαραίτητα δεδομένα για την έγκαιρη διάγνωση του κινδύνου πυρκαγιάς. ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

δείκτης κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς ταξινομήθηκε σε πέντε (5) κατηγορίες: Χαμηλός (0-40), Μεσαίος (41-60), Υψηλός (61-80), Πολύ υψηλός (81-90) και Ακραίος (91-100)15. Μέσα λοιπόν από αυτό το σύστημα χωρικής και χρονικής πρόγνωσης του κινδύνου για την εκδήλωση πυρκαγιών παράγονται ημερήσιοι χάρτες κατά τη διάρκεια της αντιπυρικής περιόδου, οι οποίοι θα δείχνουν το ποιες περιοχές είναι πιο ευάλωτες και χρήζουν άμεσης προστασίας, βάση των πέντε (5) κατηγοριών κινδύνου που ορίσθηκαν παραπάνω. Σημαντικό τμήμα υπολογισμού του δείκτη, αλλά και ο λόγος από τον οποίο δημιουργείται η ημερήσια διακύμανση του, είναι τα μετεωρολογικά δεδομένα, ενώ η βλάστηση και η τοπογραφία αποτελούν τους σταθερούς καθοριστικούς παράγοντες του κινδύνου εμφάνισης και εξάπλωσης των πυρκαγιών (Vasilakos et al. 2007) (Εικ.13).

Εικόνα 13 Δείκτης Κινδύνου Έναρξης Πυρκαγιάς την 04 Ιουλίου 2011.

3.3. Μοντέλα πρόβλεψης πυρκαγιάς Οι μετεωρολογικές συνθήκες επηρεάζουν σημαντικά τους παράγοντες που συνηγορούν τόσο στην έναρξη, όσο και στην εξάπλωση μιας πυρκαγιάς. Ο άνεμος είναι ο καθοριστικός παράγοντας που ρυθμίζει την εξέλιξης και την κατεύθυνση μιας πυρκαγιάς. Η θερμοκρασία του αέρα επηρεάζει τη φωτιά, καθώς επιδρά στη σχετική υγρασία και την ατμοσφαιρική αστάθεια, ενώ η θερμοκρασία και η υγρασία της καύσιμης ύλης επηρεάζουν το χρόνο της ανάφλεξης και καύσης της. Τα χαρακτηριστικά της τοπογραφίας που συμβάλλουν στην πρόβλεψη της συμπεριφοράς μιας 15

Ο δείκτης κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς παίρνει τιμές 0-100 λόγω του ότι αποτελεί το σταθμισμένο άθροισμα των τριών παραπάνω δεικτών οι οποίοι έχουν τιμές από 0-100 (Vasilakos et al. 2007)

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

πυρκαγιάς είναι η έκθεση, η κλίση, το υψόμετρο και η διαμόρφωση του εδάφους. Διαφορετική συγκέντρωση καύσιμης ύλης παρατηρείται ανάλογα με την έκθεση ως προς τον ορίζοντα. Συγκεκριμένα η καύσιμη ύλη ξεραίνεται ταχύτερα στις νότιες εκθέσεις, μια και οι νότιες εκθέσεις δέχονται την ηλιακή ακτινοβολία περισσότερο χρονικό διάστημα. Όσο αυξάνεται το υψόμετρο αυξάνεται και η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας και αυτό έχει ως αποτέλεσμα να μεταβάλλεται η βλάστηση, άρα και διαμόρφωση του τοπίου. Τέλος, η έντονη διαμόρφωση του εδάφους μπορεί να δημιουργήσει τοπικά επιτάχυνση της ταχύτητας του ανέμου με συνέπεια την πρόκληση άκρως επικίνδυνης συμπεριφοράς της φωτιάς. Τα μοντέλα και τα πρότυπα είτε είναι βασισμένα εξολοκλήρου στους φυσικοχημικούς νόμους, είτε είναι ημι-εμπειρικά. Ένα πολύ ευρέως χρησιμοποιημένο μαθηματικό πρότυπο είναι αυτό του Rothermel που ενσωματώνεται στα συστήματα πρόβλεψης πυρκαγιάς BehavePlus, Flammap και FARSITE (Rothermel 1972, 1983, Andrews 1986, Finney 1998). Πρόκειται για υπολογιστικά προγράμματα που αποτελούνται από µία συλλογή μαθηματικών μοντέλων (αλγορίθμων) που περιγράφουν τη φωτιά και το περιβάλλον της και χρησιμοποιούνται κυρίως για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς μιας πυρκαγιάς µε σκοπό τη διαχείρισή της (Andrews 1986, Rothermel 1972, Rothermel 1991). Το σύστημα πρόβλεψης συμπεριφοράς πυρκαγιάς BehavePlus επιτρέπει τόσο τη δημιουργία μοντέλου καύσιμης ύλης για τον καλύτερο προσδιορισμό της συμπεριφοράς πυρκαγιάς σε µία συγκεκριμένη θέση, όσο και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς μιας πυρκαγιάς, λαμβάνοντας υπόψη την καύσιμη ύλη, την τοπογραφία και τις μετεωρολογικές συνθήκες (Andrews et al. 2005). Το λογισμικό Flammap σχεδιάστηκε για να επεκτείνει την εφαρμογή αυτών των μοντέλων σε επίπεδο πεδίου (landscape) όπου οι απαραίτητες εισροές θα έχουν χαρτογραφηθεί με την χρήση Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS). Όλοι οι υπολογισμοί συμπεριφοράς πυρκαγιών θεωρούν ότι η υγρασία καύσιμης ύλης, η ταχύτητα και η διεύθυνση του ανέμου είναι σταθερές στο χρόνο. Το Flammap σχεδιάστηκε για να ερευνά τη χωρική διαφοροποίηση της συμπεριφοράς της φωτιάς, έτσι εφαρμόζει το ίδιο σετ χωρικών εισροών που χρησιμοποιεί και το FARSITE (Finney 1998). Το FARSITE (Fire Area Simulator) από την άλλη πλευρά είναι ένα από τα κύρια συστήματα προσομοίωσης της φωτιάς που αναπτύχθηκε την τελευταία δεκαετία για να περιγράψει τη εξάπλωση και τη συμπεριφορά των δασικών πυρκαγιών στο χώρο και το χρόνο. Το μοντέλο εξάπλωσης πυρκαγιάς FARSITE υπολογίζει ένταση πυρκαγιάς και ταχύτητα εξάπλωσης για πολυάριθμα σημεία κατά μήκος του τοπίου χρησιμοποιώντας το μοντέλο πυρικής συμπεριφοράς του Rothermel (1972), ενώ η εξέλιξη της φωτιάς χωρικά προσομοιώνεται ως ελλειπτικό κύμα διάδοσης σύμφωνα µε την Αρχή Huygens. Η Αρχή του Huygens ουσιαστικά δηλώνει ότι ένα κύμα μπορεί να μεταδοθεί από πολλά σημεία στην άκρη του, τα οποία συμπεριφέρονται ως ανεξάρτητες πηγές μικρότερων κυμάτων (Σχήμα 16) (Finney 1998). ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

Σχήμα 16 Απεικόνιση της αρχής του Huygens χρησιμοποιώντας μικρά ελλειπτικά κύματα (α) σε σταθερές συνθήκες χρησιμοποιούνται μικρά κύματα σταθερού σχήματος και μεγέθους για να διατηρηθεί το ελλειπτικό σχήμα της φωτιάς στο χρόνο, (β) σε μεταβαλλόμενες συνθήκες φαίνεται η εξάρτηση του μεγέθους του μικρού κύματος από το μοντέλο καύσιμης ύλης και την επιρροή που ασκεί το διάνυσμα άνεμος-κλίση στο σχήμα και τον προσανατολισμό του κύματος (Finney 1998).

Στα πλαίσια του VENUS-C, η εφαρμογή που ανέπτυξε το Εργαστήριο Γεωγραφίας Φυσικών Καταστροφών περιλαμβάνει σύστημα πρόβλεψης πυρκαγιάς που συντίθεται από μια βάση δεδομένων για την αποτύπωση του πεδίου εφαρμογής της πρόβλεψης, πληροφορίες για την καύσιμη υλη, τη μετεωρολογία, τη κλιματολογία και ένα λογισμικό που ενσωματώνει τα πρότυπα και εξισώσεις για τον υπολογισμό της εξέλιξης του μετώπου πυρκαγιάς σε συνάρτηση με το χρόνο. Έτσι με τον εντοπισμό του σημείου έναρξης της πυρκαγιάς και με την ύπαρξη ήδη στο σύστημα των στοιχείων από την περιοχή (μοντέλα καύσιμης ύλης, ταχύτητα και διεύθυνση του ανέμου, ποσότητα και ποιότητα των καυσίμων, τοπογραφία, κ.λπ.), δημιουργούνται οι χάρτες που αντιπροσωπεύουν γραφικά τη διάδοση και την ένταση της δασικής πυρκαγιάς για διαφορετικές περιοχές και χρόνους. Αυτό έχει ως στόχο οι επικεφαλείς των πυροσβεστικών δυνάμεων, να σχεδιάσουν ένα πλάνο λειτουργίας για την καταπολέμηση της δασικής πυρκαγιάς, επιλέγοντας τον καλύτερο τρόπο και τα κατάλληλα μέσα για την κατάσβεση της. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι μπορεί να απεικονίσει τα αποτελέσματα σε πραγματικές γεωγραφικές συντεταγμένες, δίνοντας τη δυνατότητα να ενσωματωθούν και άλλες απαραίτητες πληροφορίες χρήσιμες στην κατάσβεση των δασικών πυρκαγιών όπως το οδικό δίκτυο, υδάτινοι πόροι, αστικές περιοχές, αξίες σε κίνδυνο, κ.λπ.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

4. Αποτελέσματα – Συζήτηση

4.1. Συλλογή δεδομένων και σύγκριση των υπό εξέταση δεικτών κινδύνου πυρκαγιάς Τα πρωτογενή δεδομένα βρίσκονται στα αρχεία της Γενικής Γραμματείας Πολιτικής Προστασίας (ΓΓΠΠ), της Πυροσβεστικής Υπηρεσίας και του Εργαστήριου Γεωγραφίας Φυσικών Καταστροφών (ΕΓΦΚ) (ψηφιακά δεδομένα, δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης για τα νησιά της Περιφέρειας Βορείου Αιγαίου, ορθοφωτοχάρτες 1998, θεματικοί και τοπογραφικοί χάρτες) ενώ η επιλογή των χαρτογραφικών υποβάθρων έγινε από τις βάσεις δεδομένων Bing Maps Χρησιμοποιήθηκε το Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (DEM) µε ανάλυση 30 m, και µε ψηφιοποιημένα αρχεία (shape file) την ακτογραμμή του νησιού, τους 14 τύπους κάλυψης γης, τους οικισμούς και το οδικό δίκτυο του νησιού, κατηγοριοποιημένο σε κύριο, δευτερεύον και αγροτικό. Το σύστημα αναφορά που επιλέχθηκε για την αναπαράσταση των γεωγραφικών δεδομένων είναι το ΕΓΣΑ'87. Το σύστημα ΕΓΣΑ'87 είναι συμβατό με τις απαιτήσεις της σύγχρονης τεχνολογίας δεδομένου ότι εφαρμόζεται σε γεωκεντρικό ελλειψοειδές και αποτελεί πλέον σήμερα το επίσημο γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς της χώρας 16 Για το χρονικό διάστημα από 01-06-2011 μέχρι 30-09-2011 πραγματοποιήθηκε καταγραφή του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς τόσο της ΓΓΠΠ, όσο και του ΕΓΦΚ (Πίνακας 12) και επιχειρήθηκε να γίνει μια σύγκριση, μία αντιπαραβολή ουσιαστικά αυτών των δύο δεικτών, για να ελεγχθεί η αξιοπιστία του καθενός σε συνάρτηση με τη γένεση συμβάντων πυρκαγιάς και κατά πόσο υπάρχει αλληλεπίδραση και σχέση μεταξύ τους. Επειδή όμως ο δείκτης που εκδίδεται από την ΓΓΠΠ είναι σημειακός17 και ο δείκτης επικινδυνότητας που εκδίδεται από το ΕΓΦΚ είναι χωρικός και παίρνει διάφορες τιμές (0-100), διαβαθμίστηκε και αυτός στην κλίμακα από 1 έως 5. Βέβαια θα πρέπει να τονιστεί ότι η κατάταξη μιας περιοχής σε κατηγορία υψηλού κινδύνου, μια δεδομένη χρονική στιγμή, δε σημαίνει ότι θα έχουμε κατ’ ανάγκη πυρκαγιά στην περιοχή αυτή. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που δόθηκε ιδιαίτερη σημασία στη συνεχή καταγραφή του ημερήσιου αριθμού πυρκαγιών, όπως αυτές εμφανίστηκαν σε διάφορες περιοχές της νήσου, του εμβαδού της καμένης έκτασης ανά πυρκαγιά και των αιτιών που τις προκάλεσαν, με σκοπό την επαλήθευση των προβλέψεων. Τέλος ο δείκτης του ΕΓΦΚ υπολογίζει τον κίνδυνο έναρξης για οποιαδήποτε πυρκαγιά ανεξαρτήτως μεγέθους. Μέσα από το πρόγραμμα υπολογιστικού νέφους, έγινε χρήση της υποδομής Windows Azure

Το σύστημα ΕΓΣΑ'87 εφαρμόζεται στην Εγκάρσια Μερκατορική Προβολή και στο ελλειψοειδές GRS80 (με μεγάλο ημιάξονα

a=6378137m και επιπλάτυνση f=1/298,25722). Η απεικόνιση έχει την ιδιότητα της συμμορφίας. Με το σύστημα αυτό η χώρα περιέχεται σε μία μόνο ζώνη με κεντρικό μεσημβρινό λ0=24° από το μεσημβρινό του Greenwich (Χατζόπουλος 2009). 17

βλέπε παραπάνω σ.σ 52-53

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

(Εικ.14) που υποστηρίζεται από τη Microsoft και δόθηκε η δυνατότητα επεξεργασίας, υπολογισμού του δείκτη κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς για τη νήσο Λέσβου για την αντιπυρική περίοδο του έτους 2011 και αποθήκευσης των (ASCII18) δεδομένων και σε μορφή εικόνας (png). Οι εικόνες αυτές κατηγοριοποιήθηκαν για κάθε μήνα (Ιούνιος - Σεπτέμβριος) της περιόδου 2011 ξεχωριστά και στη συνέχεια ποσοστοποιήθηκε η τιμής της κλίμακας (1-5) κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς για κάθε ώρα της ημέρας. Για την σύγκριση των δυο δεικτών χρησιμοποιήθηκε το ημερήσιο δελτίο πρόληψης κινδύνου πυρκαγιάς της ΓΓΠΠ και το ποσοστό του δείκτη κινδύνου έναρξης πυρκαγιάς του ΕΓΦΚ της 12ης μεσημβρινής, το ποσοστό του δείκτη τη συγκεκριμένη μέρα που εκδηλώθηκε πυρκαγιά και το ποσοστό του δείκτη την ώρα έναρξης του συμβάντος (Πίνακας 12 & 14). Έτσι προέκυψαν μια σειρά από πίνακες:

Εικόνα 14 Η Windows Azure πλατφόρμα που χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία και αποθήκευση των δεδομένων.

Αμερικανικός Πρότυπος Κώδικας για Ανταλλαγή Πληροφοριών (American Standard Code for Information Interchange)

http://el.wikipedia.org/wiki/ASCII τελευταία επίσκεψη 20 Απρ 2012 ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

Ημερήσιος Χάρτης Α/Α

Ημερομηνία

κινδύνου πυρκαγιών Γ.Γ.Π.Π

Δείκτης κινδύνου πυρκαγιάς του Εργαστηρίου Γ.Φ.Κ την 12η μεσημβρινή

Ποσοστό του

δείκτη κινδύνου

πυρκαγιάς 1ης

πυρκαγιάς 2ης

πυρκαγιάς 3ης

πυρκαγιάς 4ης

πυρκαγιάς 5ης

κατηγορίας του

Εργαστηρίου

Γ.Φ.Κ την 12η

μεσημβρινή

01/06/2011

19.95%

76.87%

3.18%

02/06/2011

18.12%

77.67%

4.21%

03/06/2011

16.19%

78.59%

5.22%

04/06/2011

10.03%

72.67%

17.30%

05/06/2011

6.70%

64.40%

28.90%

06/06/2011

10.43%

80.34%

9.23%

07/06/2011

10.58%

80.36%

9.06%

08/06/2011

7.89%

79.36%

12.75%

09/06/2011

7.66%

78.07%

14.27%

10/06/2011

21.52%

73.99%

4.49%

11/06/2011

8.57%

71.39%

20.05%

12/06/2011

34.87%

63.97%

1.16%

13/06/2011

19.21%

77.71%

3.08%

14/06/2011

16.37%

79.02%

4.62%

15/06/2011

15.06%

79.74%

5.20%

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

16/06/2011

58.29%

41.19%

0.53%

17/06/2011

13.88%

80.25%

5.86%

18/06/2011

8.03%

70.01%

21.96%

19/06/2011

6.56%

63.92%

29.52%

20/06/2011

7.89%

78.95%

13.16%

21/06/2011

10.27%

80.75%

8.98%

22/06/2011

10.38%

80.48%

9.13%

23/06/2011

9.55%

80.37%

10.08%

24/06/2011

9.69%

79.56%

10.75%

25/06/2011

4.43%

51.66%

43.91%

26/06/2011

7.92%

69.48%

22.60%

27/06/2011

11.16%

81.17%

7.67%

28/06/2011

11.81%

80.33%

7.86%

29/06/2011

15.49%

78.75%

5.76%

30/06/2011

15.93%

79.08%

4.98%

01/07/2011

11.88%

68.97%

19.15%

0.0000000000%

02/07/2011

4.53%

59.01%

36.44%

0.0140153300%

03/07/2011

3.28%

46.85%

49.82%

0.0500126100%

04/07/2011

4.64%

70.71%

24.65%

0.0000000000%

05/07/2011

2.11%

58.71%

39.18%

0.0022129470%

06/07/2011

2.20%

58.63%

39.17%

0.0032456560%

07/07/2011

3.06%

64.58%

32.36%

0.0020654180%

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

08/07/2011

2.02%

57.06%

40.92%

0.0039833050%

09/07/2011

3.07%

43.72%

53.10%

0.1146307000%

10/07/2011

2.86%

40.99%

56.03%

0.1243676000%

11/07/2011

1.81%

54.12%

44.06%

0.0061962530%

12/07/2011

2.83%

61.61%

35.55%

0.0029505970%

13/07/2011

2.39%

59.24%

38.37%

0.0033931860%

14/07/2011

3.72%

66.59%

29.69%

0.0014752980%

15/07/2011

3.14%

63.33%

33.53%

0.0029505970%

16/07/2011

2.44%

38.85%

58.54%

0.1712821000%

17/07/2011

2.24%

36.87%

60.68%

0.2153936000%

18/07/2011

1.74%

50.07%

48.18%

0.0100320300%

19/07/2011

1.71%

51.79%

46.49%

0.0104746200%

20/07/2011

1.33%

47.81%

50.84%

0.0153431000%

21/07/2011

2.08%

60.22%

37.69%

0.0036882460%

22/07/2011

2.19%

59.53%

38.28%

0.0045734250%

23/07/2011

2.72%

41.26%

55.88%

0.1438416000%

24/07/2011

2.31%

36.99%

60.47%

0.2310317000%

25/07/2011

3.02%

64.44%

32.53%

0.0019178880%

26/07/2011

4.41%

68.31%

27.27%

0.0028030670%

27/07/2011

3.18%

64.57%

32.24%

0.0045734250%

28/07/2011

2.07%

55.38%

42.54%

0.0079666110%

29/07/2011

3.59%

66.60%

29.80%

0.0047209550%

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

30/07/2011

2.66%

43.57%

53.64%

0.1304164000%

31/07/2011

3.14%

46.07%

50.66%

0.1324818000%

01/08/2011

1.16%

40.30%

58.52%

0.02227701%

02/08/2011

1.08%

40.13%

58.78%

0.01947394%

03/08/2011

1.09%

48.06%

50.83%

0.01431039%

04/08/2011

1.27%

49.97%

48.75%

0.01283510%

05/08/2011

1.13%

42.58%

56.28%

0.01445792%

06/08/2011

3.04%

48.49%

48.31%

0.15402110%

07/08/2011

3.32%

51.65%

44.90%

0.13971080%

08/08/2011

1.60%

52.75%

45.64%

0.01106474%

09/08/2011

1.29%

40.55%

58.15%

0.01475298%

10/08/2011

1.35%

41.62%

57.01%

0.01490051%

11/08/2011

6.69%

75.15%

18.16%

0.00000000%

12/08/2011

1.87%

59.06%

39.07%

0.00295060%

13/08/2011

2.58%

43.14%

54.12%

0.15638160%

14/08/2011

2.09%

36.59%

61.09%

0.24298160%

15/08/2011

1.28%

40.35%

58.36%

0.02198195%

16/08/2011

1.25%

37.34%

61.38%

0.02611278%

17/08/2011

1.20%

38.53%

60.24%

0.02508007%

18/08/2011

1.10%

38.85%

60.03%

0.01770358%

19/08/2011

1.06%

43.15%

55.78%

0.01313016%

20/08/2011

2.17%

39.36%

58.34%

0.13794040%

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

21/08/2011

2.27%

36.21%

61.33%

0.19709990%

22/08/2011

1.19%

44.52%

54.27%

0.01327769%

23/08/2011

1.30%

45.07%

53.62%

0.01150733%

24/08/2011

1.33%

44.81%

53.85%

0.01224498%

25/08/2011

0.99%

36.49%

62.49%

0.02257206%

26/08/2011

1.84%

56.05%

42.10%

0.00855673%

27/08/2011

3.11%

48.66%

48.06%

0.17615060%

28/08/2011

4.68%

63.76%

31.52%

0.03894788%

29/08/2011

4.97%

72.64%

22.39%

0.00177036%

30/08/2011

1.43%

50.86%

47.70%

0.00678637%

31/08/2011

1.34%

40.69%

57.96%

0.01431039%

01/09/2011

1.65%

47.01%

51.33%

0.008409200%

02/09/2011

1.54%

45.85%

52.60%

0.013867800%

03/09/2011

2.14%

35.85%

61.74%

0.271159800%

04/09/2011

3.53%

52.54%

43.90%

0.027293020%

05/09/2011

2.51%

60.23%

37.26%

0.001622828%

06/09/2011

2.05%

55.82%

42.13%

0.001917888%

07/09/2011

3.24%

64.20%

32.55%

0.000295060%

100

08/09/2011

3.24%

64.44%

32.32%

0.000000000%

101

09/09/2011

1.87%

55.08%

43.04%

0.005163544%

102

10/09/2011

2.55%

42.83%

54.50%

0.116696100%

103

11/09/2011

2.83%

42.18%

54.94%

0.046914490%

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

104

12/09/2011

1.94%

55.37%

42.70%

0.002212947%

105

13/09/2011

2.21%

56.06%

41.72%

0.003098127%

106

14/09/2011

1.85%

52.61%

45.54%

0.004278365%

107

15/09/2011

1.57%

48.27%

50.16%

0.005163544%

108

16/09/2011

2.61%

60.29%

37.10%

0.001475298%

109

17/09/2011

2.82%

40.88%

56.19%

0.109762200%

110

18/09/2011

3.37%

46.42%

50.14%

0.071256910%

111

19/09/2011

4.01%

67.94%

28.05%

0.000295060%

112

20/09/2011

2.32%

60.56%

37.12%

0.002212947%

113

21/09/2011

18.65%

65.74%

15.61%

0.003688246%

114

22/09/2011

13.46%

76.12%

10.42%

0.000000000%

115

23/09/2011

6.56%

75.96%

17.47%

0.000000000%

116

24/09/2011

3.78%

53.54%

42.67%

0.006048723%

117

25/09/2011

3.81%

53.33%

42.84%

0.011507330%

118

26/09/2011

5.05%

71.48%

23.47%

0.000000000%

119

27/09/2011

7.56%

75.87%

16.58%

0.000000000%

120

28/09/2011

8.56%

77.39%

14.05%

0.000000000%

121

29/09/2011

7.98%

76.75%

15.27%

0.000000000%

122

30/09/2011

5.77%

73.63%

20.60%

0.000000000%

Πίνακας 12 Καταγραφή του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της Γ.Γ.Π.Π και του Εργ.Γ.Φ.Κ. για την χρονική περίοδο από 01 Ιουνίου 2011 έως 30 Σεπτεμβρίου 2011.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

Σύγκριση των υπό εξέταση δεικτών επικινδυνότητας καθ’ όλη τη διάρκεια της αντιπυρικής περιόδου. Παρατηρήθηκε η εξής σχέση μεταξύ του δείκτη της ΓΓΠΠ και του ΕΓΦΚ (Πίνακας 13 Σχήμα 17) λαμβάνοντας βέβαια υπόψη την επικρατούσα τιμή του δείκτη του ΕΓΦΚ κατά τη 12η μεσημβρινή, καθώς ο δείκτης αυτός μεταβάλλεται χωρικά και χρονικά. Από τη σύγκριση φαίνεται ο δείκτης της ΓΓΠΠ να εμφανίζεται κατά 42% υψηλότερος καθ’ όλη τη διάρκεια της περιόδου από το δείκτη του ΕΓΦΚ, ενώ αντίθετα ο δείκτης του ΕΓΦΚ βρέθηκε κατά 19% μεγαλύτερος από το δείκτη της ΓΓΠΠ Τέλος οι δύο δείκτες ήταν σύμφωνοι κατά 39%. Δείκτης ΕΓΦΚ μεγαλύτερος

Δείκτης ΓΓΠΠ ίσος σε

σε σχέση με το δείκτη της

σχέση με το δείκτη του

ΓΓΠΠ

ΕΓΦΚ

122

42%

19%

39%

100%

Δείκτης ΓΓΠΠ μεγαλύτερος σε σχέση με το δείκτη του ΕΓΦΚ

Σύνολο

Πίνακας 13 Σχέση μεταξύ του δείκτη κινδύνου πυρκαγιάς της ΓΓΠΠ και του ΕΓΦΚ από 01 Ιουνίου έως 30 Σεπτεμβρίου.

Σχήμα 17 Σύγκριση δεικτών κινδύνου πυρκαγιάς.

ΠΜΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ &ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Μεθοδολογία

Α/ Α

Ημερομηνία

Τοποθεσία έναρξης πυρκαγιάς

Ημερήσιος

Δείκτης

Επικρατούσα

Ώρα

Χάρτης

κινδύνου

τιμή το

έναρξης

κινδύνου

πυρκαγιάς

πυρκαγιών

Εργαστηρίου

χρονικό

Γ.Γ.Π.Π

Γ.Φ.Κ

διάστημα

πυρκαγιάς του συγκεκριμένο

Ποσοστό του

δείκτη κινδύνου

πυρκαγιάς 1ης

πυρκαγιάς 2ης

πυρκαγιάς 3ης

πυρκαγιάς 4ης

πυρκαγιάς 5ης

κατηγορίας του

Εργαστηρίου

Γ.Φ.Κ

07/06/2011

Αποθήκα