ENVIRONMENTAL GEO-INFORMATIONAL MONITORING SYSTEM FOR THE CIVIL AND FIRE SAFETY SERVICES OF UKRAINE

Yuriy STARODUB; Borys MYKHALICHKO; Helen LAVRENYUK; Olesia KOZIONOVA; Henryk POŁCIK; Bohdan KUPLOVSKYI

doi:10.17721/1728-2713.105.14

Автор(и)

Юрій СТАРОДУБ Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Львів, Україна
Борис МИХАЛІЧКО Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Львів, Україна
Олена ЛАВРЕНЮК Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Львів, Україна
Oлеся КОЗІОНОВА Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Генрик ПОЛЬЧИК Науково-дослідний інститут ливарного виробництва, Краків, Польща
Богдан КУПЛЬОВСЬКИЙ Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.17721/1728-2713.105.14

Ключові слова:

геоінформаційна система моніторингу, природні і техногенні небезпеки, напружено-деформований стан ґрунтів, технології вогнезахисту

Анотація

Вступ. Метою роботи є розробка нової еколого-геоінформаційної системи моніторингу надзвичайних ситуацій, яка дає змогу оперативно прогнозувати наслідки різних природних і техногенних небезпек на етапі запобігання їх виникненню. Це стосується можливих випадків руйнування на територіях, де існує загроза підтоплення і, відповідно, захисту берегів, споруд, доріг на гірських схилах, мостів, тунелів і дамб, побудованих на ґрунтах з певними геолого-геофізичними характеристиками, а також виникнення і поширення пожеж і пов'язаного з ними забруднення повітря, води і ґрунту шкідливими речовинами.

Методи. Для реалізації методу використовується наявне та придбане ліцензійне програмне забезпечення, створення зручних алгоритмів для вирішення практичних завдань цивільного захисту. Обробка інформації на основі використаних програмних пакетів дає змогу швидко опрацьовувати великі обсяги інформації, зменшити рівень неякісної обробки та спотворення даних.

Результати. Розроблено еколого-геоінформаційну систему моніторингу, призначену для забезпечення координації дій служб цивільного та пожежного захисту з метою підвищення ефективності реагування на надзвичайні ситуації природного та техногенного походження. Шляхом проведення експериментів отримано модельні результати, що дають змогу теоретично розрахувати та визначити критично допустимі напружено-деформовані стани масиву ґрунту в районі інженерних споруд, мостових споруд, попередити про можливе руйнування масиву внаслідок перевищення напруги і деформації під дією навантажень. Запропоновано локалізацію пожежонебезпечних зон за супутниковими даними. У рамках розробленої системи для космічного моніторингу лісових пожеж використовується супутникова інформація, зокрема радіометр AVHRR супутника Terra. На її основі сформовано температурну карту регіонів України.

Висновки. Геоінформаційна система моніторингу створена з метою запобігання ризикам виникнення надзвичайних ситуацій (у тому числі руйнування схилів, виникнення пожеж тощо) з використанням програмних продуктів, створення баз даних для картографування потенційно небезпечних об'єктів. Її застосування дозволить оцінити наслідки можливих надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру та мінімізувати їх негативний вплив на довкілля. Розроблена геоінформаційна система може бути використана для координації дій служб цивільної та пожежної охорони, а також підвищення ефективності аварійно-рятувальних заходів.

Посилання

Doltsinis, I. (2018). A note on the stiffness and flexibility natural approach to the training spring cell. Engineering Computations, 35(3), 1130–1139 https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/11596

Kochubei, V., Mykhalichko, B., & Lavrenyuk, H. (2022). Elaboration, thermogravimetric analysis, and fire testing of a new type of wood-sawdust composite materials based on epoxy–amine polymers modified with copper(II) hexafluorosilicate. Fire and Materials, 46, 587–594. https://doi.org/10.1002/fam.3008

Lavrenyuk, H., Hamerton, I., & Mykhalichko, B. (2018). Tuning the Properties for the Self-extinguishing Epoxy-amine Composites Containing Coppercoordinated Curing Agent: Flame Tests and Physical-mechanical Measurements. Reactive and Functional Polymers, 129, http://dx.doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2017.10.013

Lavrenyuk, H., Kochubei, V., Mykhalichko, O., & Mykhalichko, B. (2017). Metal-coordinated Epoxy Polymers with Suppressed Combustibility. Preparation Technology, Thermal Degradation, and Combustibility Test of New Epoxy-amine Polymers Containing the Curing Agent with Chelated Copper(II) Carbonate. Fire and Materials, 42(3), 266–267. https://doi.org/10.1002/fam.2489

Lavrenyuk, H., Mykhalichko, B., Garanyuk, P., & Mykhalichko, O. (2020). New copper(II)-coordinated epoxy-amine polymers with flame-self-extinguishment properties: Elaboration water combustibility testing, and flame propagation rate measuring. Fire and Materials, 44, 825–834. https://doi.org/10.1002/fam.2879

Lavrenyuk, H., Parhomenko, V.-P., & Mykhalichko, B. (2019a). The Effect of Preparation Technology and the Complexing on the Service Properties of Self-extinguishing Copper (II) Coordinated Epoxy-amine Composites for Pouring Polymer Floors. International Journal of Technology, 10(2), 290–299. https://doi.org/10.14716/ijtech.v10i2.66

Lavrenyuk, O., Mykhalichko, B., & Parhomenko, V.-P. (2019b). Fire retardant-hardener for epoxy resins and self-extinguishing epoxy-amine composite. Patent 118709 UA [in Ukrainian] [Лавренюк, О., Михалічко, Б., & Пархоменко, В.-П. (2019b). Вогнезахисний затверджувач для епоксидних смол і самозатухаючих епоксидно-амінних композитів. Патент 118709 UA].

Lu, P., Xu, Z., Chen, Y., & Zhou, Y. (2020). Prediction method of bridge static load test results based on Kriging model. Engineering Structures, 214, 110641.

Moravej, H., Chan, T. H., Nguyen, K. D., & Jesus, A. (2019). Vibration-based Bayesian model updating of civil engineering structures applying Gaussian process metamodel. Advances in Structural Engineering, 22(16), 3487–3502.

Starodub, Y. P., & Havrys, A. P. (2018). Conceptual model of portfolio management project for territories protection against flooding. MATEC Web of Conferences 247, 00019 (2018). https://doi.org/10.1051/matecconf/201824700019

Starodub, Y., Karabyn, V., Havrys, A., Shainoga, I., & Samberg, A. (2018). Flood risk assessment of Chervonograd mining-industrial district. Proc. SPIE 10783, Remote Sensing for Agriculture Ecosystems, and Hydrology XX, 107830P (10 October 2018). Event: SPIE Remote Sensing, 2018, Berlin, Germany. https://doi.org/10.1117/12.2501928. https://www.spiedigitallibrary.org/conferenceproceedings-of-spie

Starodub, Y., Karpenko, V., Karabyn, V., & Shuryhin, V. (2020). Mathematical Modeling of the Earth Heat Processes for the Purposes of Eco-technology and Civil Safety. 2020 IEEE 15th International Scientific and Technical Conference on Computer Sciences and Information Technologies, CSIT 2020, 146–149, 9322009.

Starodub, Yu., Havrys, A., & Kozionova, O. (2023a). Study of the stress-strain state of loaded bridge engineering soils buildings. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 3(102), 89–94 [in Ukrainian] [Стародуб, Ю., Гаврись, А., & Козіонова, O. (2023a). Вивчення напружено-деформованого стану ґрунтів навантажених мостоінженерних споруд. Вісник київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія, 3(102), 89–94]. http://doi.org/10.17721/1728-2713.102.12

Starodub, Yu., Kuplovsky, B., Brych, T., Havrys, A., & Yemelyanenko, S. (2023b). Computer simulation of natural and technological hazards and environmental-geophysical situations. "Rastr-7".

Starodub, Yu., Mykhalichko, B., Havrys, A., Yemelynenko, S., Kozionova, O., & Lavrenyuk, H. (2023c). Geology monitoring information system for the protection service in Ukraine. Proceedings of the 17th International Scientific Conference: Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, 7–10 November 2023, Kyiv, Ukraine, 1–5.

Starodub, Yu. P., Kuplovskyi, B. E., Shelyukh, Yu. E., & Havrys, A. P. (2013). Localization of fire-hazardous areas using satellite data for seismically active zones of Ukraine. Fire safety, 23, 151–158 [in Ukrainian] [Стародуб, Ю. П., Купльовський, Б. Є., Шелюх, Ю. Є., & Гаврись, А. П. (2013). Локалізація пожежонебезпечних ділянок з використанням супутникових даних для сейсмоактивних зон України. Пожежна безпека, 23, 151–158].

Vyzhva, S. A., Vynnychenko O. B., & Kendzera O. V. (2008). The influence of natural and man-made processes on potentially dangerous objects. PPC "Kyiv University" [in Ukrainian]. [Вижва, С. А., Винниченко, О. Б., & Кендзера, О. В. (2008). Вплив природних і техногенних процесів на потенційно небезпечні об'єкти. ВПЦ "Київський університет"].

Нavrys, A., Yakovchuk, R., Pekarska, O., & Tur, N. (2023). Visualization of Fire in Space and Time on the Basis of the Method of Spatial Location of FireDangerous Areas. Ecological Engineering & Environmental Technology, 24(2), 28–37. https://doi.org/10.12912/27197050/156971