Spis treści
- Drony coraz bardziej potrzebne przy klęskach żywiołowych
- Radarowy Game Changer
- Satelity uzupełniają drony
- Polski FlyEye bez SAR, ale z inna wielką zaletą
- Integracja systemów
- Budowanie baz danych
Drony coraz bardziej potrzebne przy klęskach żywiołowych
Powódź to zjawisko, które, wbrew temu co często sądzimy, nie jest problemem wyłącznie w rejonach nadrzecznych. Coraz częściej zagrożenie powodziowe dotyczy gwałtownych ulew w miastach, gdzie kanalizacja burzowa nie nadąża z odbiorem wody, a to prowadzi do tzw. powodzi błyskawicznych. Zjawiska te są trudne do prognozowania, mają nagły przebieg i mogą powodować olbrzymie straty w krótkim czasie — co sprawia, że tradycyjna infrastruktura monitoringu hydrologicznego jest niewystarczająca. W tę lukę wchodzą technologie satelitarne i bezzałogowe, które są w stanie zapewnić dane o stanie zagrożenia w skali regionalnej i lokalnej - dynamicznie, elastycznie i niezależnie od warunków atmosferycznych.
Zacznijmy od samej specyfiki zagrożenia. Powodzie czy to na skutek długotrwałych, intensywnych opadów deszczu, szybkiego topnienia śniegu, lub wezbrania rzek połączonego z przerwaniem wałów, należą do tych klęsk żywiołowych, które mają dynamiczny, trudny do przewidzenia charakter i generują bardzo rozproszone skutki.
W praktyce oznacza to, że służby ratownicze, sztaby kryzysowe, a także administracja samorządowa potrzebują możliwie najbardziej aktualnych danych o stanie wód, rozlewiskach, stanie wałów, zniszczonej infrastrukturze, czy izolowanych enklawach, do których odcięte zostały drogi dojazdowe. Tradycyjne metody pozyskiwania takich danych, jak patrole piesze, jednostki pływające czy przeloty śmigłowców, są kosztowne, powolne i nie zawsze bezpieczne. Szczególnie w warunkach złej pogody lub w nocy. W tym kontekście znaczenie bezzałogowych systemów powietrznych rośnie z roku na rok.
Polecany artykuł:
Zacznijmy od tureckich Bayraktar TB2, które Polska pozyskała w maju 2021 roku i służą w 12. Bazie Bezzałogowych Statków Powietrznych w Mirosławcu, pełniącej rolę centralnej lokalizacji operacyjnej. Jest on przykładem BSP klasy MALE (Medium Altitude Long Endurance), który łączy możliwość długiego przebywania w powietrzu (nawet ponad 24 godziny) z relatywnie dużym zasięgiem operacyjnym, co pozwala mu pokryć jednym lotem ogromne obszary, nawet kilkaset kilometrów kwadratowych.
Ta zdolność jest nie do przecenienia w przypadku dużych powodzi, które mogą obejmować rozległe doliny rzeczne, rozlewiska polderów czy rozproszone tereny wiejskie i mniejsze miasta. Bayraktary mogą startować z przygotowanych pasów startowych i operować w sposób ciągły przez wiele godzin, monitorując zmieniający się poziom wód, punkty newralgiczne wałów, a także newralgiczne obiekty infrastruktury krytycznej, takie jak przepompownie, stacje transformatorowe, linie energetyczne, mosty czy drogi szybkiego ruchu.
Radarowy Game Changer
Kluczowym atutem TB2 w działaniach prowadzenia monitoringu powodziowego jest zainstalowany radar z syntetyczną aperturą (SAR). Ten typ radaru wykorzystuje fale mikrofalowe, które są w stanie penetrować przez chmury, dym, mgłę czy intensywne opady. W odróżnieniu od klasycznych sensorów elektrooptycznych lub termowizyjnych, które są uzależnione od warunków widoczności, SAR daje spójny obraz sytuacji niezależnie od pogody i pory dnia, co czyni go narzędziem nieocenionym w sytuacji kryzysowej.
Zobrazowania SAR pozwalają nie tylko wizualizować granicę rozlewisk i porównywać je w różnych momentach czasowych (co jest ważne dla przewidywania trendów), ale również mierzyć głębokość wody w określonych warstwach terenu na podstawie odbicia sygnału radarowego. Tego typu dane umożliwiają generowanie map numerycznych i cyfrowych modeli terenu, które są podstawą do planowania ewakuacji czy ochrony obszarów o krytycznym znaczeniu.
W praktyce oznacza to, że radar ten może obserwować teren także podczas silnych opadów, w nocy i przy całkowitym zachmurzeniu co w warunkach powodzi, gdzie często mamy do czynienia z nieustannymi opadami i ograniczoną widocznością, jest nieocenione. Technologia SAR pozwala na wykonywanie zobrazowań wieloseryjnych, czyli powtarzalnych w krótkim interwale czasowym — dzięki czemu można tworzyć tzw. interferogramy SAR, które pokazują zmiany w powierzchni terenu, w tym np. deformacje gruntu pod wpływem podmywania, osuwisk czy przemieszczania się wałów. To z kolei daje inżynierom i hydrologom unikalne narzędzie do prognozowania kolejnych punktów krytycznych.
Satelity uzupełniają drony
Warto zestawić to z doświadczeniami z wykorzystania konstelacji komercyjnych satelitów SAR. Podczas ostatniej powodzi na południu Polski, ale również w innych obszarach zagrożenia Europy Środkowej, satelity Iceye wykonywały zobrazowania terenów zalewowych co kilka godzin, umożliwiając natychmiastowe przesyłanie danych do central zarządzania kryzysowego. Kluczowe było to, że dane z radarów Iceye były integrowane z systemami GIS (System Informacji Geograficznej) — co pozwalało na automatyczne wykrywanie zmian w zasięgu wody i natychmiastowe nanoszenie ich na mapy. Taka automatyzacja ma kolosalne znaczenie, bo w sytuacji kryzysowej liczy się każda godzina, a służby ratunkowe nie są w stanie ręcznie analizować setek zdjęć satelitarnych.
Analogicznie dane z Bayraktara TB2 mogą być przesyłane w czasie rzeczywistym do sztabów kryzysowych, a dodatkowo bezzałogowiec może na życzenie operatora zmieniać trasę lotu i obszar skanowania, co jest niemożliwe w przypadku satelity, którego orbity są stałe. To pozwala reagować na sygnały z terenu np. w momencie, gdy strażacy lub wojsko zgłaszają podejrzenie przerwania wału w konkretnej lokalizacji.
Polski FlyEye bez SAR, ale z inna wielką zaletą
FlyEye, choć technicznie nie dysponuje radarem SAR, ma inną niezaprzeczalną przewagę — jest systemem klasy mini BSP, który można uruchomić w niemal każdych warunkach. W praktyce oznacza to, że grupy operacyjne straży pożarnej, WOT czy służby zarządzania kryzysowego mogą przerzucić zestaw FlyEye w bagażniku samochodu terenowego lub łodzi i rozwinąć go w kilka minut, nawet w rejonie całkowicie odciętym od dróg kołowych.
FlyEye umożliwia operatorom prowadzenie rozpoznania z niskiego pułapu — dzięki czemu mogą oni prowadzić inspekcję stanu dróg dojazdowych, monitorować mosty pontonowe czy ewakuację mieszkańców w czasie rzeczywistym. Kamery termowizyjne zamontowane na FlyEye są szczególnie istotne w warunkach nocnych — gdy woda opada, a ludzie mogą pozostawać odcięci na dachach budynków, wyspach lub w zaroślach. W takim scenariuszu system pozwala na szybkie wykrycie sygnatur cieplnych i koordynację działań ratowników.
Nie można też pominąć aspektu logistycznego i operacyjnego. Bayraktar TB2 wymaga co prawda stałej obsługi, zespołu operatorów i zaplecza w postaci pasa startowego — ale w zamian dostarcza obraz makroskalowy, który uzupełnia punktowe rozpoznanie FlyEye. W praktyce oznacza to, że wojewódzkie centra zarządzania kryzysowego mogą korzystać z TB2 do mapowania całego dorzecza Wisły czy Odry, monitorując potencjalnie zagrożone miejsca na setkach kilometrów, podczas gdy drony FlyEye są rozmieszczane w najważniejszych punktach zapalnych — w pobliżu wałów, przepompowni, rozlewisk czy obszarów miejskich zagrożonych podtopieniami.
Polecany artykuł:
Integracja systemów
Co istotne, dane z obydwu typów systemów można zintegrować z danymi hydrologicznymi z naziemnych stacji pomiarowych IMGW, prognoz meteorologicznych i modeli hydraulicznych. Taki hybrydowy model zarządzania ryzykiem staje się w praktyce fundamentem nowoczesnego, proaktywnego zarządzania kryzysowego.
Państwa zachodnie, jak Holandia, Niemcy czy kraje Skandynawii, od lat rozwijają systemy, które łączą obserwacje satelitarne, dane z BSP i sensory naziemne w jeden spójny system. W Polsce stopniowo też zmierzamy w tym kierunku, a doświadczenia ostatnich lat — w tym rosnąca dostępność systemów BSP w jednostkach WOT czy PSP — pokazują, że to nie technologia jest barierą, lecz integracja i procedury operacyjne.
Warto też wspomnieć o potencjale szkoleniowym i praktyce. Użycie systemów takich jak TB2 czy FlyEye w sytuacjach powodziowych wymaga odpowiednio przeszkolonych operatorów, ale jednocześnie jest dla nich bezcennym poligonem do ćwiczenia procedur ISR (Intelligence, Surveillance, Reconnaissance) w warunkach kryzysowych. To buduje kompetencje, które w razie potrzeby mogą być wykorzystane także w działaniach wojskowych, ale przede wszystkim zwiększają odporność państwa na zagrożenia klimatyczne.
i
Budowanie baz danych
Nie do przecenienia jest również aspekt budowania bazy danych w postaci zobrazowania SAR czy nagrań wideo z FlyEye, które mogą być archiwizowane i wykorzystywane później do analiz geoinżynieryjnych i hydrologicznych. Można dzięki nim lepiej rozumieć dynamikę rozlewisk, identyfikować miejsca szczególnie narażone na podmywanie i planować modernizację infrastruktury przeciwpowodziowej. W Polsce, gdzie wciąż wiele wałów ma konstrukcję sprzed kilkudziesięciu lat, takie dane są fundamentem skutecznej polityki adaptacji do zmian klimatu.
Bayraktar TB2 z radarem SAR i drony FlyEye należy uznawać nie tylko jako platformy rozpoznawcze, ale w tym wypadku również jako elementy całego ekosystemu bezpieczeństwa, które mogą działać w ścisłej współpracy z satelitami Iceye, naziemnymi sensorami i systemami GIS. W realiach coraz częstszych i bardziej gwałtownych zjawisk pogodowych ta synergia technologii to nie luksus, lecz warunek minimalizowania strat i skutecznej ochrony życia ludzkiego. Właśnie dlatego każde państwo, które poważnie traktuje swoje bezpieczeństwo hydrologiczne, powinno budować zdolności do wykorzystywania takich systemów nie tylko w teorii, ale w realnych, skoordynowanych operacjach.
