Наскільки точний набір «Пожежа»?

У цій статті пояснюються моделі, дані, результати перевірки та обмеження набору Пожежа. Використайте цю інформацію, щоб правильно інтерпретувати результат моделювання.

Примітка: Набір «Пожежа» — це інструмент планування для порівняння місць і сценаріїв, наприклад поширення на різних схилах, займання вздовж лінії електропередач або зміни вітру та сухості пального. Це не прогноз реальної пожежі. Ніколи не використовуйте його, щоб вирішити, чи потрібно евакуюватися. Якщо пожежа триває, дотримуйтеся вказівок місцевих екстрених служб.

Моделі поведінки пожежі

Набір використовує стандартну науку про поведінку пожеж, якою користуються американські землевпорядники:

• Низова пожежа: модель поширення Ротермеля (1972, з оновленням Альбіні 1976 року), з 40 моделями пального Скотта і Бергана та оригінальними 13.
• Верхова пожежа: модель Ван Вагнера для випадків, коли пожежа здіймається на дерева, модель Ротермеля 1991 року для швидкості поширення верхової пожежі та метод Фінні для пожеж, що частково охоплюють намет лісу.
• У Канаді: Канадська система прогнозування поведінки лісових пожеж (FBP) (Forestry Canada 1992, оновлена Воттоном та іншими у 2009 році) — власна модель Канади, побудована на основі експериментальних пожеж у канадських лісах. Вона працює з кодами пожежної погоди, якими щодня користуються канадські відомства.
• Поширення по карті: метод мінімального часу проходження, та сама ідея, що використовується у FlamMap Лісової служби США. Вогонь іде найшвидшим шляхом через кожну клітинку, спочатку вгору схилом і за вітром.

У США це моделі, на яких побудовано FARSITE, FlamMap і BehavePlus — американські інструменти для планування боротьби з пожежами; у Канаді система FBP є моделлю, що лежить в основі національних карт поведінки пожеж Канади та Prometheus.

Джерела даних

Якість результату залежить від вхідних даних:

• Пальне (США): LANDFIRE — національна карта типів пального та намету лісу від Міністерства внутрішніх справ США та Міністерства сільського господарства США, роздільна здатність 30 м. Для 48 нижніх штатів використовується найновіше оновлення LANDFIRE, а попередній випуск заповнює прогалини. Для Аляска та Гаваї використовуються їхні власні випуски LANDFIRE.
• Пальне (Канада): національна карта типів пального Natural Resources Canada (2024), 30 м: ялина, сосна, осика, мішаний ліс, трава та земля, що не горить.
• Рельєф: Висоти Scribble Maps — з лідара USGS 1 м на більшій частині США та 30 м в інших місцях.
• Вітер: у США набір починає з погодинного прогнозу Національної метеорологічної служби для вашого району; в інших місцях — зі сталого західного вітру 20 км/год. Ви можете змінити його, щоб перевірити будь-який вітер.

Картка звіту показує охоплення даними про пальне та рівень достовірності для вашого району. Обидві карти показують пальне таким, яким воно було на момент створення карт (LANDFIRE 2024 і 2025, канадська карта 2024). Пожежа, вирубка, обробка пального чи нові будинки відтоді в них не відображені.

Перевірка моделі

Поточні перевірки:

• Розрахунки поведінки пожежі звіряються з незалежною реалізацією тих самих моделей з відкритим кодом (Pyretechnics). На рівній місцевості швидкість поширення, інтенсивність і форма пожежі збігаються з точністю до 0,5%. За одночасної дії вітру та схилу вони збігаються з точністю до 10%, оскільки два інструменти по-різному поєднують вітер і схил, і обидва способи застосовуються на практиці.
• Канадську модель звіряють з опублікованими таблицями Індексу пожежної погоди (Початковий індекс поширення), а поширення, перехід у верхову пожежу та витрату пального для кожного типу пального — з опублікованими рівняннями FBP.
• Відомі форми: за відсутності вітру на рівній місцевості пожежа зростає колом, а з вітром — еліпсом, який передбачають моделі.
• Обмеження моделі: вологе пальне не горить, дороги, вода та каміння зупиняють пожежу (навіть при перетині по діагоналі), а пожежа ніколи не горить довше за встановлений вами час.
• Реальні дані про пальне: коли ми завантажуємо новий випуск LANDFIRE, перед використанням набору ми перевіряємо його значення в відомих місцях (ліс, чагарники, трава, міста).

Перевірки моделей є частиною наших автоматизованих тестів.

Перевірка на записаних лісових пожежах

Ми відтворили реальні лісові пожежі проміжками по 12 годин. Кожен тест починається від реального краю пожежі, нанесеного за супутниковими даними NASA. Він запускає набір на 12 годин із вітром і вологістю, виміряними в найближчому аеропорту, і порівнює, куди поширилася пожежа в наборі, з тим, куди поширилася реальна пожежа. Набір використовував ті самі карти рельєфу та пального, які отримуєте ви, створені до кожної пожежі.

• Пожежі 2026 року (поточні карти): 96 дванадцятигодинних періодів 80 лісових пожеж, 60 у США та 36 у Канаді.
• Пожежі 2018–2021 років (LANDFIRE 2016, карта, створена до них): 117 періодів 104 лісових пожеж у США.

Швидкість поширення. У США темп набору був близьким до реальних пожеж. У середньому вогонь вигорав ту саму площу за приблизно той самий час: 1,1 від реальної швидкості у 2026 році, 1,0 у 2018–2021. Близько 6 із 10 періодів потрапили в межі двократної різниці. Набір працював трохи повільно в лісі та трохи швидко на траві й у чагарниках, а також надто швидко вночі, коли реальні пожежі вщухають. У Канаді набір працював приблизно в 3 рази швидше за реальні пожежі. Він утримує післяобідню пожежну погоду для кожної години, тоді як реальні канадські пожежі інтенсивно горять лише кілька годин на добу. Читайте канадські часи як години активного післяобіднього горіння.

Напрямок поширення. Ми порівняли форму пожежі в наборі з пожежею, що зростає на ту саму величину рівномірно в усіх напрямках. За сильного вітру, понад 18 км/год, набір був ближчим до реальної форми в більшості періодів. За слабкого вітру він упорався приблизно так само, як рівномірне зростання, бо напрямок тоді залежить від невеликих змін вітру, рельєфу та поведінки пожежі, які сталий вітер не може відобразити. Загалом набір був ближчим, ніж рівномірне зростання, приблизно в половині американських періодів і в 7 із 10 канадських.

Як тлумачити ці результати. Використайте набір, щоб порівнювати місця та сценарії і бачити, як далеко пожежа може пройти за кілька годин за сталих умов. Не використовуйте його, щоб точно передбачити, де буде реальна пожежа.

Заплановані перевірки:

• Порівняння з FlamMap: ті самі ландшафти, пропущені через FlamMap — інструмент Лісової служби США, щоб показати, наскільки близькі наші результати.
• Регресійні перевірки: зміни моделі випускаються лише тоді, коли вони не знижують ці показники.

Ми оновлюватимемо цю сторінку в міру публікації кожного еталонного тесту.

Обмеження моделювання

Реальні пожежі можуть бути швидшими та більшими за моделювання. Воно не моделює:

• Іскри. Вітер може переносити палаючі іскри далеко вперед від пожежі й запалювати нові осередки. Саме так горить багато будинків. Набір зупиняє пожежу на дорогах, воді та міських кварталах, які реальна пожежа може перестрибнути.
• Будинки як пальне. LANDFIRE позначає більшість забудованих територій як землю, що не горить, тож пожежа зупиняється на краю міста. Реальні пожежі можуть поширюватися від будинку до будинку.
• Змінну погоду. Вітер і сухість пального залишаються незмінними протягом усього запуску. Реальні пожежі змінюються залежно від часу доби, змін вітру та фронтів.
• Гасіння пожежі. Бригади, авіація та протипожежні смуги не моделюються.
• Створення пожежею власної погоди. Дуже великі пожежі можуть створювати власні вітри.

Як читати результат

• Порівнюйте сценарії. Використайте його для порівняння сценаріїв: яке займання гірше, наскільки важливий суха погода, які схили та каньйони найшвидше несуть вогонь.
• Перевіряйте рядок достовірності. Довіряйте результату більше, коли картка повідомляє, що дані про пальне охоплюють район із високою достовірністю.
• Сприймайте час як орієнтир. «Вигорає за 6 годин» означає «за цих сталих умов». Сильний вітер і сухе пальне роблять реальні пожежі швидшими.
• Враховуйте поширення іскор поблизу будинків. Де пожежа досягає краю мікрорайону, припускайте, що іскри можуть понести її далі.

Дивіться також

• Пожежа — Моделювання поширення лісової пожежі: як користуватися набором.