nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2025-1-28-37nuc-753Research ArticleСтатьиОПТИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОВЫЕ МОДЕЛИ ПРОТИВ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ: ИНТЕГРАЦИЯ БПЛА И ТЕЛЕМЕТРИИOPTICAL AND THERMAL MODELS AGAINST FOREST FIRES: INTEGRATION OF UAVS AND TELEMETRYhttps://orcid.org/0000-0002-3691-6948МолдамуратХ.MoldamuratKh.

Астана

Astana

moldamurat@yandex.kzhttps://orcid.org/0000-0001-5977-8448КалмановаД. М.KalmanovaD. M.

Астана

Astana

dinara_kalmanova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7621-5444АбдирашевО. К.AbdirashevO. K.

Астана

Astana

abdirashev_ok@enu.kzhttps://orcid.org/0009-0007-4497-1983АнуарГ. А.AnuarG. A.

Астана

Astana

galym_rma@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9832-6740АканА.AkanA.

Астана

Astana

asen.suleimen002@gmail.comЕвразийский национальный университет им. Л.Н. ГумилеваКазахстанL.N. Gumilyov Eurasian National UniversityKazakhstan202501042025012837Copyright © Молдамурат Х., Калманова Д.М., Абдирашев О.К., Ануар Г.А., Акан А., 20252025Молдамурат Х., Калманова Д.М., Абдирашев О.К., Ануар Г.А., Акан А.Moldamurat K., Kalmanova D.M., Abdirashev O.K., Anuar G.A., Akan A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/753

В данной статье рассмотрены актуальные проблемы лесных и степных пожаров в Республике Казахстан, их увеличение частоты, влияние на экосистемы и экономику, а также на безопасность человека. Обсуждается необходимость использования современных технологий в контроле и управлении пожарами, в том числе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В компьютерном программировании математическая формула закона Стефана-Больцмана использовалась для моделирования теплового процесса как физического явления. В результате расчетов в программе Python была подтверждена зависимость теплового потока от расстояния и коэффициента дыма. В ходе исследования получены результаты расчета теплового излучения на основе методики оценки оптических и тепловых показателей для раннего предупреждения пожара. Было показано, что интеграция БПЛА и телеметрии улучшает контроль над пожарными условиями, повышает точность прогнозирования пожаров за счет оперативного получения информации в режиме реального времени. Этот подход предлагается как важный способ защиты экосистем и жизни людей.

This article discusses the current problems of forest and steppe fires in the Republic of Kazakhstan, their increasing frequency, impact on ecosystems and the economy, as well as on human safety. The necessity of using modern technologies in fire control and management, including unmanned aerial vehicles (UAVs), is discussed. In computer programming, the mathematical formula of the Stefan-Boltzmann law was used to model a thermal process as a physical phenomenon. As a result of calculations in the Python program, the dependence of heat flow on distance and smoke coefficient was confirmed. In the course of the study, the results of calculating thermal radiation based on the methodology for evaluating optical and thermal indicators for early fire prevention were obtained. It has been shown that the integration of UAVs and telemetry improves control over fire conditions, increases the accuracy of fire forecasting by promptly obtaining information in real time. This approach is proposed as an important way to protect ecosystems and human life.

лесные пожарыбеспилотные летательные аппаратыгеоинформационные системыоптическое моделированиетепловое моделированиетелеметриядатчики и сенсорыforest firesunmanned aerial vehiclesgeoinformation systemsoptical modelingthermal modelingtelemetrysensorsБұл зерттеу Қазақстан Республикасы Ғылым және Жоғары Білім Министрлігінің Ғылым Комитеті тарапынан қаржыландырылды (Жоба ИРН № AP23486167). Авторлар осы мақалаға қатысты ешқандай мүдделер қақтығысы жоқ екенін мәлімдейді және зерттеу барысында көрсетілген қолдау мен ынтымақтастық үшін барлық әріптестер мен мекемелерге ризашылығын білдіреді.ReferencesJ. A. Smith and L. B. Jones, Дала өрттерін басқарудағы қашықтықтан зондтау: қолдану және жетістіктер // Экологиялық менеджмент журналы. – 2020. – Vol. 256. – Art. No. 109961. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109961J. A. Smith and L. B. Jones, Remote sensing for grassland fire management: applications and achievements // Journal of Environmental Management. – 2020. – Vol. 256, – Art. No. 109961. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109961Kursiv Media, «Елімізде соңғы үш жылда 2251 орман өрті тіркелген». – 2023. https://kz.kursiv.media/kk/202306-12/elimizde-songghy-uesh-zhylda-2251-orman-oertitirkelgen/Kursiv Media, “In the last three years, 2,251 forest fires have been recorded in our country”. –2023. https://kz.kursiv.media/kk/2023-06-12/elimizde-songghyuesh-zhylda-2251-orman-oerti-tirkelgenMakat Tynysy, «Дала өртінің алдын алу керек». – 2023. https://maqat-tynysy.kz/zhanalyqtar/audan/dala-ortininaldyn-alu-kerek.html.Makat Tynysy, “Preventing grassland fires is necessary”. – 2023. https://maqat-tynysy.kz/zhanalyqtar/audan/dalaortinin-aldyn-alu-kerek.htmlY. Zhang and H. Zhang, Орман өрттерін бақылау және басқару үшін ұшқышсыз ұшу аппараттарын пайдалану: Шолу // Халықаралық Қашықтықтан Зондтау Журналы. – 2019. – Vol. 40, No. 12. – P. 4694– 4715. https://doi.org/10.1080/01431161.2019.1589703Y. Zhang and H. Zhang, Using unmanned aerial vehicles for forest fire monitoring and management: A review // International Journal of Remote Sensing. – 2019. – Vol. 40. No. 12. – P. 4694–4715. https://doi.org/10.1080/01431161.2019.1589703Kazinform, «Қазақстанның қай өңірлерінде орман өрті жиі болады». – 2023. https://kaz.inform.kz/news/kazakstannyn-kay-onirlerindeorman-orti-zhii-bolady_a4057729Kazinform, “In which regions of Kazakhstan are forest fires frequent”. – 2023. https://kaz.inform.kz/news/kazakstannyn-kay-onirlerindeorman-orti-zhii-bolady_a4057729H. Balzter and B. A., Өртті бағалау үшін оптикалық және термиялық қашықтықтан зондтау: әдістемелері мен қолданылуы // Қоршаған ортаны қашықтықтан зондтау. – 2021. – Vol. 255. – Art. No. 112278. https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112278H. Balzter and B. A., Optical and thermal remote sensing for fire assessment: methodologies and applications // Remote Sensing of Environment. – 2021. – Vol. 255. – Art. No. 112278. https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112278F. N. Kogan, Дала өрттерін спутниктік бақылау: жаңа тәсіл // Жерді бақылау және қашықтықтан зондтауды қолдану. – 2019. – Vol. 48. –P. 145–152. https://doi.org/10.1016/j.eoear.2019.06.005F. N. Kogan, Satellite monitoring of grassland fires: a new approach // Earth Observation and Remote Sensing Applications. – 2019. – Vol. 48. – P. 145–152, 2019. https://doi.org/10.1016/j.eoear.2019.06.005W. Liu and Z. Zhou, Өртті анықтау мен басқарудағы ұшқышсыз ұшу аппараттарының (ҰҰА) рөлі: Шолу // Өрт Технологиясы. – 2020. – Vol. 56, No. 3. – P. 971– 992. https://doi.org/10.1007/s10694-019-00941-6W. Liu and Z. Zhou, The role of unmanned aerial vehicles (UAVs) in fire detection and management: A review // Fire Technology. – 2020. – Vol. 56, No. 3. – P. 971–992. https://doi.org/10.1007/s10694-019-00941-6C. Karki and T. Parker, Ұшқышсыз ұшу аппараттарындағы өртті анықтау үшін термиялық бейнелеуді интеграциялау // Жағдайлық зерттеу, Датчиктер. – 2021. – Vol. 21, No. 9. – Art. No. 3060. https://doi.org/10.3390/s21093060.C. Karki and T. Parker, Integrating thermal imaging for fire detection in unmanned aerial vehicles: A case study // Sensors. – 2021. – Vol. 21, No. 9. – Art. No. 3060. https://doi.org/10.3390/s21093060J. P. Boulanger and D. Fortin, Өрттің таралуын болжау: қазіргі әдістер мен технологияларға шолу // Орман экологиясы және басқару. – 2018. – Vol. 410. – P. 167–177, 2018. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.10.009J. P. Boulanger and D. Fortin, Forecasting fire spread: A review of current methods and technologies // Forest Ecology and Management. – 2018. – Vol. 410. – P. 167–177. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.10.009C. Chu and H. T., Орман өрттерін термиялық қашықтықтан зондтаудағы жетістіктер: технологиялар және қолдану // Халықаралық қолданбалы жерді бақылау және геоақпараттық журнал. – 2022. – Vol. 105. – Art. No. 102556. https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102556C. Chu and H. T., Advances in thermal remote sensing for forest fires: technologies and applications // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. – 2022. – Vol. 105. – Art. No. 102556. https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102556

The authors declare that there are no conflicts of interest present.