22 η Πανελλαδική Συνάντηση Χρηστών Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών ArcGIS

Transcript

1 22 η Πανελλαδική Συνάντηση Χρηστών Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών ArcGIS Τίτλος εργασίας: Επιχειρησιακά σχέδια διαχείρισης & προσομοιώσεις εξάπλωσης δασικών πυρκαϊών για την ευρύτερη περιοχή της λίμνης του Καϊάφα και το νησί της Ζακύνθου Αθανασίου Μιλτιάδης 1, Ξανθάκης Μιχαήλ 2 1 Γραφείο Περιβαλλοντικών Μελετών info@m-athanasiou.gr 2 Φορέας Διαχείρισης Εθνικού Δρυμού Αίνου mxanthakis@yahoo.com Αθήνα, 8 & 9 Μαΐου 2014

2 Συνοπτική παρουσίαση μεθοδολογίας & αποτελεσμάτων των μελετών: Αθανασίου Μ., Μελέτη και επιχειρησιακό σχέδιο για την πρόληψη πυρκαϊών για την περιοχή GR του Ευρωπαϊκού οικολογικού δικτύου Natura 2000 στην Ηλεία, Έργο Interreg IV NAT-PRO, Αναπτυξιακή Εταιρεία Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδος Α.Ε. Ο.Τ.Α., Σελ Αθανασίου Μ., Μελέτη και επιχειρησιακό σχέδιο για την διαχείριση των δασικών πυρκαϊών στην Ζάκυνθο, Έργο Interreg IV NAT-PRO, Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων, Σελ Αξιοποιήθηκαν Ανάλυση του συνόλου των χωρικών δεδομένων ΓΣΠ ArcMap 9.3 (ESRI, license Type: ArcView single use) Spatial Analyst Σύστημα Farsite (Δασική Υπηρεσία ΗΠΑ, ελεύθερο λογισμικό) Προετοιμασία δεδομένων για τις δισδιάστατες προσομοιώσεις χωρικής εξάπλωσης δασικών πυρκαϊών επιφανείας Δισδιάστατη προσομοίωση χωρικής εξάπλωσης δασικών πυρκαϊών επιφανείας Παρουσίαση αποτελεσμάτων & προσομοιώσεων

3 Περιοχή μελέτης διαχείρισης δασικών πυρκαϊών = Περιοχή μελέτης έργου NAT-PRO + ζώνη επιρροής 1 km Για τη διαχείριση των δασικών πυρκαϊών Περιοχή Ζάκυνθος Καϊάφα οι περιοχές μελέτης του έργου NAT-PRO διευρύνθηκαν Περιοχή μελέτης διαχείρισης δασικών πυρκαϊών ώστε να εξασφαλιστεί ή/και να αυξηθεί Περιλαμβάνονται: η επιχειρησιακή χρησιμότητα των αποτελεσμάτων Χερσαία τμήματα των: Τμήμα του ΤΚΣ GR ΤΚΣ (Θίνες GR & Παραλιακό Δάσος Ζαχάρως, Λίμνη Καϊάφα, (Δυτικές Στροφυλιά, και Κακοβάτος) βορειοανατολικές ακτές Ζακύνθου) ΤΚΣ Ακρόπολη GR Αρχαίας Σαμίας (Κόλπος Ζώνη αγροτοδασικής Λαγανά Ζακύνθου & δασικής (ακρ. Γεράκι-Κερί) περιοχής και νησίδες Μαραθωνήσι & Πελούζο) = Περιοχή μελέτης έργου NAT-PRO + ζώνη επιρροής 1 km Υπόλοιπος ορεινός όγκος νησιού και ζώνη καλλιεργειών στα ανατολικά του

4 Αίτια έναρξης & καμένες περιοχές παρελθόντων ετών Στοιχεία περιόδου : Αίτια έναρξης άγνωστα, στην πλειονότητά τους Στοιχεία περιόδου (22 έτη): Πολύ λίγες περιοχές δεν έχουν πληγεί από δασική πυρκαϊά Πολύ αυξημένη συχνότητα εμφάνισης πυρκαϊών σε περιοχές των οποίων η χωρική κατανομή δεν φαίνεται να είναι τυχαία Το ποσοστό του αιτίου έναρξη από πρόθεση δεν είναι γνωστό

5 Αίτια έναρξης & καμένες περιοχές παρελθόντων ετών Λοιπά στοιχεία περιόδου : Αίτια έναρξης άγνωστα στην πλειονότητά τους 7 επιβεβαιωμένες περιπτώσεις ανθρώπινης αμέλειας Η πυρκαϊά του Παλαιοχωρίου (2007) έκαψε τμήμα της περιοχής μελέτης Οι περισσότερες - ξέσπασαν μεσημέρι ή απόγευμα - ήταν μικρής έντασης - ελέγχθηκαν σε λίγες ώρες Οι εκάστοτε καμένες εκτάσεις ήταν πολύ μικρές Μέση τιμή: 5 στρέμματα δασικής έκτασης Μέγιστη τιμή: 50 στρέμματα (5 ha) δασικής έκτασης

6 Τα μέτρα που προτάθηκαν (προληπτικά, προκατασταλτικά & κατασταλτικά) βασίστηκαν σε: Συλλογή & ανάλυση χωρικών, περιγραφικών δεδομένων φυσικού και ανθρωπογενούς περιβάλλοντος Πολυήμερες εργασίες πεδίου Προσομοιώσεις εξάπλωσης ενδεχόμενων δασικών πυρκαϊών Περιοχή Καϊάφα: 160 περιπτώσεις Νησί Ζακύνθου: 76 περιπτώσεις Επισημάνθηκαν τα συγκριτικά πλεονεκτήματα και οι περιορισμοί της μεθοδολογίας που χρησιμοποιήθηκε

7 Πιθανά σημεία έναρξης πυρκαϊάς: 16 (νησί Ζακύνθου) & 14 (περιοχή Καϊάφα) Παραδοχή: Ώρα έναρξης :14:30 Μήνας: Αύγουστος Ορίστηκαν τιμές διεύθυνσης και έντασης ανέμου (διακριτές για κάθε πιθανό σημείο έναρξης)

8 Ορίστηκαν δυσμενείς (ακραίες) & μέσες (συνήθεις) συνθήκες θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας αέρα Δυσμενείς (ακραίες) συνθήκες Ελάχιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Μέγιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 Μέγιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Ελάχιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 Μέσες (συνήθεις) συνθήκες Ελάχιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Μέγιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 Μέγιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Ελάχιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 περιοχή Καϊάφα νησί Ζακύνθου Δυσμενείς (ακραίες) συνθήκες Ελάχιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Μέγιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 Μέγιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Ελάχιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 Μέσες (συνήθεις) συνθήκες Ελάχιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Μέγιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30 Μέγιστη θερμοκρασία αέρα - T ( ο C) Ελάχιστη σχετική υγρασία αέρα - RH (%) Ώρα καταγραφής :30

9 Βλάστηση (δασικά καύσιμα) Η επιφανειακή βλάστηση όπου η φωτιά μπορεί να διαδοθεί περιγράφηκε από Μ.Κ.Υ. που έχουν δημιουργηθεί για την Ελλάδα από τους Δημητρακόπουλος κ.α. (2001) και Dimitrakopoulos (2002) Κλάσεις βλάστησης 1. Χορτολίβαδο ή ξηρική καλλιέργεια 2. Αμπελώνας ή δενδρώδης καλλιέργεια ή καλλιέργεια οπωροκηπευτικών όπου η φωτιά δεν μπορεί να μεταδοθεί 3. Ελαιώνας 4. Δάσος χαλεπίου πεύκης 5. Θαμνώνας αειφύλλων πλατυφύλλων (Μακία βλάστηση) 6. Μεταβατική θαμνώδης έκταση μεταξύ φρυγάνων και μακίας βλάστησης 7. Φρύγανα 8. Καμένη έκταση 9. Χωριό ή οικισμός 10. Γυμνό έδαφος (η φωτιά δεν μπορεί να μεταδοθεί) Μοντέλο Καύσιμης Ύλης (Μ.Κ.Υ.) I Χαμηλά Μακί (έως 1 μέτρο) II Υψηλά Μακί (1,5 3 μέτρα) III Πρινώνες (Quercus coccifera έως 2 μέτρα) IV Φρύγανα I (Ασφάκα: Phlomis fruticosa) V Φρύγανα II (Αστοιβίδα: Sarcopoterium spinosum) VI Μεσογειακά χορτολίβαδα VII Ξηροβελονοτάπητας σε Μεσογειακά Δάση Πεύκης NB3 (93) Agricultural NB9 (99) - Bare Ground Οι περιοχές ή η βλάστηση όπου η φωτιά δεν μπορεί να διαδοθεί περιγράφηκαν από Μ.Κ.Υ. των Scott and Burgan (2005)

10 Χάρτες Μοντέλων Καύσιμης Ύλης

11 Υπολογίστηκαν Από τις προσομοιώσεις (για τις προσομοιώσεις) υπολογίστηκαν Ο βαθμός μείωσης της έντασης του πνέοντος ανέμου στην επιφανειακή βλάστηση, με βάση: Οι διαδοχικές θέσεις της περιμέτρου της πυρκαϊάς επιφανείας ανά 30 λεπτά την ύπαρξη ανωρόφου ή όχι τον βαθμό προστασίας που παρέχει ο ανώροφος στην επιφανειακή βλάστηση, από τον άνεμο Συνολική διάρκεια κάθε προσομοίωσης τη θέση της βλάστησης σε σχέση με τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά Περιοχή της του περιοχής Καϊάφα: 3 ώρες (14:30 έως 17:30) Νησί της Ζακύνθου: 5 ώρες (14:30 έως 19:30) Η περιεχόμενη υγρασία των λεπτών νεκρών δασικών καυσίμων Το ποσοστό κάλυψης του υπορόφου από τον ανώροφο

12 Προσομοιώσεις εξάπλωσης δασικών πυρκαϊών Υπολογισμοί διαδοχικών θέσεων περιμέτρου & τιμών ROS

13 Οι περιορισμοί της μεθοδολογίας Κατά τις προσομοιώσεις, ο άνεμος θεωρήθηκε σταθερός για όλη τη διάρκεια της εξάπλωσης της πυρκαϊάς Η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων του Farsite εξαρτάται άμεσα από την ακρίβεια της περιγραφής των δασικών καυσίμων (βλάστησης) από τα Μ.Κ.Υ. Όμως η περιγραφή της βλάστησης από τα Μ.Κ.Υ. εμπεριέχει γενικεύσεις που μεταφράζονται σε πιθανά σφάλματα και αβεβαιότητες κατά τις προβλέψεις Τα σφάλματα που προέρχονται από τον παράγοντα βλάστηση μπορούν να μειωθούν στο ελάχιστο, με τη δημιουργία τοπικών Μ.Κ.Υ. που θα βασίζεται στις αναγκαίες δειγματοληψίες και μετρήσεις

14 Οι περιορισμοί της μεθοδολογίας Σε κάποιες περιοχές, η επιφανειακή ποώδης βλάστηση διακόπτονταν από αρκετά κενά και αντιστοιχούσε σε μικρότερες ποσότητες βιομάζας από αυτήν του Μ.Κ.Υ. 56 που χρησιμοποιήθηκε για την περιγραφή της οπότε οι προβλέψεις πιθανά να υπερεκτιμούν τις τιμές του ROS Κάποιες προβλέψεις τιμών του ROS, με τη χρήση του Μ.Κ.Υ. 52, πιθανά να υποεκτιμώνται ενώ δεν αποδίδουν και άλλα κρίσιμα για την εξάπλωση ποιοτικά χαρακτηριστικά της πυρκαϊάς (π.χ. εμφάνιση καυτρών)

15 Οι περιορισμοί της μεθοδολογίας Στο Farsite περιέχονται αλλά δεν χρησιμοποιήθηκαν Το μοντέλο υπολογισμού του ρυθμού εξάπλωσης ενεργών πυρκαϊών κόμης Δεν προσφέρεται για χρήση σε περιοχές διαφορετικές από αυτές για τις οποίες δημιουργήθηκε Έχει προκύψει από 8 ενεργές πυρκαϊές κόμης, σε δάση κωνοφόρων των βορείων Βραχωδών ορέων των δυτικών Η.Π.Α. Το μοντέλο για τις καύτρες Προβλέπει μόνον εκείνες που παράγονται κοντά στην κεφαλή της πυρκαϊάς Περιέχει πολλές γενικεύσεις και υποθέσεις για την παραγωγή, το σχήμα και το βεληνεκές τους Το Farsite δεν μπορεί να αποδώσει τις συνθήκες που επικρατούν όταν η πυρκαϊά σχηματίζει επαγωγική στήλη

16 Πρόβλεψη των διαδοχικών θέσεων των περιμέτρων των πυρκαϊών Αναμενόμενα οφέλη + Ανάδειξη του σχήματος της καμένης τους έκτασης σε συνάρτηση με τον χρόνο Πρόβλεψη των τιμών ROS της πυρκαϊάς επιφανείας δηλαδή των απαιτούμενων χρονικών διαστημάτων για την προσέγγιση συγκεκριμμένων θέσεων και σημείων ενδιαφέροντος (υποδομών, οικιών, διαφορετικής ευφλεκτικότητας βλάστησης, δρόμων, καλλιεργειών, κτλ.) Επικουρείται η επιλογή στρατηγικής της διαχείρισής τους

17 Αναμενόμενα οφέλη Ανάδειξη διαφορών στη συμπεριφορά της πυρκαϊάς που μπορεί να ξεσπάσει στο ίδιο σημείο αλλά υπό διαφορετικές συνθήκες διεύθυνσης, έντασης ανέμου και θερμοκρασίας, σχετικής υγρασίας αέρα Ανάδειξη αναγκών Αλλαγή προτεραιοτήτων ανάλογα με τον δείκτη κινδύνου Αναδιάταξη των θέσεων των περιπολικών υπό συνθήκες Εγκατάστασης υποδομών παρατήρησης (π.χ. πυροφυλακίων) Στοχευμένης διαχείρισης της βλάστησης Αποφυγή σπατάλης δυνάμεων

18 Προκαταστολή Καταστολή (παράδειγμα) Σε συνθήκες ισχυρού βορειοδυτικού ανέμου: Πρόταση προσωρινής μετακίνησης περιπολικού βορειοδυτικά και στάθμευσης στον δρόμο μεταξύ καλλιεργειών και δάσους Εξασφάλιση πλεονεκτικής και ασφαλούς θέσης (στην πτέρνα ή στα πλάγια ενδεχόμενης πυρκαϊάς) Προστατευόμενη περιοχή Καϊάφα: μικρής έκτασης & μεγάλης οικολογικής σημασίας Η επιτυχημένη πρώτη προσβολή ενδεχόμενων πυρκαϊών είναι επιβεβλημένη Οι στοχευμένες προκατασταλτικές παρεμβάσεις απαραίτητες

19 Πρόληψη Προκαταστολή (παράδειγμα) Πρόταση εγκατάστασης πυροφυλακίου σε κατάλληλη θέση Επόπτευση του συνόλου, σχεδόν, της περιοχής μελέτης Πολύ χαμηλό κόστος εγκατάστασης Σχεδόν μηδενικό κόστος συντήρησης Υψηλή αξιοπιστία και αποτελεσματικότητα Προσπελάσιμη θέση και από τις δύο πλαγιές του βουνού (τη βόρεια και την νότια πλευρά του Λαπίθα)

20 Παράδειγμα: Πρόταση καθαρισμού των χόρτων των ελαιώνων κατά μήκος του βορείου ορίου της χερσονήσου του Κερίου που θα συμβάλλει καθοριστικά στην προστασία του πευκοδάσους που εκτείνεται νότια αυτού (Πρόληψη) Ελαιώνες καμένη έκταση συστάδες υψηλού ώριμου πευκοδάσους

21 Αναμενόμενα οφέλη α) παρουσιάζεται με σαφήνεια ο κύριος άξονας εξάπλωσης της πυρκαϊάς β) εντοπίζονται οι περιοχές όπου η πυρκαϊά θα κινηθεί με μεγάλες ταχύτητες γ) παρουσιάζεται η χρονική αλληλουχία διακινδύνευσης οικισμών και υποδομών Για τη Ζάκυνθο, όπου συχνά εκδηλώνονται ταυτόχρονα πυρκαϊές σε διαφορετικές θέσεις, οι παραπάνω πληροφορίες μπορεί να φανούν πολύ χρήσιμες

22 Προκαταστολή & καταστολή (παράδειγμα) Εντοπισμός περιοχών με τοπογραφική κλίση > 30 ο (58%) όπου η έκρηξη της πυρκαϊάς μπορεί να παρατηρηθεί στα πρώτα μόλις λεπτά της Το έντονο και πολυσχιδές ανάγλυφο αλληλεπιδρά με τον άνεμο εξάπλωσης και δημιουργεί τοπικά φαινόμενα µε συνέπεια την πρόκληση άκρως επικίνδυνης και συμπεριφοράς της φωτιάς πλαγιών δυτικής και νότιο-δυτικής έκθεσης Περιοχή βόρεια του χωριού Βολίμες κοντά στις βορειοδυτικές ακτές της Ζακύνθου όπου η εκδήλωση εκρηκτικής συμπεριφοράς της φωτιάς είναι πολύ πιθανή Στενές κοιλάδες, απότομες πλαγιές, διάσελα, ράχες που καλύπτονται κυρίως από φρύγανα

23 Οι προσομοιώσεις της χωρικής εξάπλωσης των ενδεχόμενων πυρκαϊών είναι διαθέσιμες προς αξιοποίηση Η σχετική γραφική διεπαφή δημιουργήθηκε από την εταιρεία Marathon Data Systems Το περιβάλλον της διεπαφής σχεδιάστηκε έτσι ώστε: να είναι απλό και να αξιοποιείται εύκολα, ακόμα κι όταν ο χρήστης δεν έχει ιδιαίτερες γνώσεις πληροφορικής να είναι χρήσιμο για τον δασοπυροσβέστη, τον επιστήμονα, τις δημόσιες υπηρεσίες και τις τοπικές κοινωνίες να συνδέει την επιστημονική γνώση και τις ανάγκες που παρουσιάζονται στο επιχειρησιακό θέατρο

24 Σας ευχαριστώ