ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. №1. С. 254-266

Метод оценки степени повреждения лесов пожарами на основе спутниковых данных MODIS

Ф.В. Стыценко , С.А. Барталев , В.А. Егоров , Е.А. Лупян 
Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В работе представлен новый метод оценки степени повреждения лесов пожарами с использованием многолетних рядов данных спутниковых наблюдений, получаемых спектрорадиометром MODIS. Степень повреждения лесов, выражаемая средневзвешенной категорией состояния (СКС) древостоев, оценивается на основе ранее установленной взаимосвязи между значением указанной характеристики и величиной нормализованной разности коротковолнового вегетационного индекса RdSWVI. В качестве оценки степени повреждения лесов принимается значение СКС в момент времени, соответствующий максимуму RdSWVI, достигнутому после пожара, до конца текущего календарного года. При этом оценка СКС проводится только для пожаров, демонстрирующих устойчивые изменения сезонной динамики коротковолнового вегетационного индекса в сравнении с его многолетней статистической нормой в предшествующий пожару пятилетний период. Использование разработанного метода позволило оценить степень повреждения лесов России пожарами за период 2006–2012 гг.
Ключевые слова: лесные пожары, повреждения лесов, дистанционное зондирование, методы обработки спутниковых данных, remote sensing, multispectral satellite images, spectral vegetation index, forest fire, burn severity, forest condition
Полный текст

Список литературы:

  1. Барталев С.А., Егоров В.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Спутниковое картографирование растительного покрова России по данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 4. С. 285–302.
  2. Барталев С.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Флитман Е.В. Оценка площади пожаров на основе комплексирования спутниковых данных различного пространственного разрешения MODIS и Landsat-TM/ETM+ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 9–27.
  3. Барталев С.А., Егоров В.А., Крылов А.М., Стыценко Ф.В., Ховратович Т.С. Исследование возможностей оценки состояния поврежденных пожарами лесов по данным многоспектральных спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. № 3. С. 215–225.
  4. Крылов А.М., Владимирова Н.А. Дистанционный мониторинг состояния лесов по данным космической съемки // Геоматика. 2011. № 3. С.53–57.
  5. Лупян Е.А., Савин И.Ю., Барталев С.А., Толпин В.А., Балашов И.В., Плотников Д.Е. Спутниковый сервис мониторинга состояния растительности («Вега») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С.190–198.
  6. Руководство по проведению санитарно-оздоровительных мероприятий, утвержденные приказом Рослесхоза № 523 от 29.12.07.
  7. Ceccato P., Flasse S., Tarantol, S., Jacquemond S., Gregoire J. Detecting vegetation water content using reflectance in the optical domain // Remote Sensing of Environment. 77. 2001. P. 22–33.
  8. Chafer C.J., Noonan M., Macnaught E. The post-fire measurement of fire severity and intensity in the Christmas 2001 SydneyWildfires // International Journal of Wildland Fire. 13. 2004. P. 227−240.
  9. Chander G., Markham B. Revised Landsat-5 TM radiometric calibration procedures and postcalibration dynamic ranges // IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing. Vol. 41. No. 11. November 2003. P. 2674–2677.
  10. Cocke A.E., Fule P.Z., Crouse J.E. Comparison of burn severity assessments using Differenced Normalized Burn Ratio and ground data. International Journal of Wildland Fire. 14. 2005. P. 189−198.
  11. Díaz-Delgado R., Lloret F., Pons X. Influence of fire severity on plant regeneration by means of remote sensing imagery // International Journal of Remote Sensing. 24. 2003. P. 1751−1763.
  12. Doerr S.H., Shakesby R.A., Blake W.H., Chafer C.J., Humphrey, G.S., Wallbrink P.J. Effects of differing wildfire severities on soil wettability and implications forhydrological response // Journal of Hydrology. 319. 2006. P. 295−311.
  13. Epting J., Verbyla D. L.,Sorbel B. Evaluation of remotely senses indices for assessing burn severity in interior Alaska using Landsat TM and ETM+ // Remote Sensing of Environment. 96. 2005. P. 328−339.
  14. Gao B. NDWI – A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote Sensing of Environment. 58. 1996. P. 257–266.
  15. García-Haro F.J., Gilabert M.A., and Meliá J. Monitoring fi re-affected areas using thematic mapper data // International Journal of Remote Sensing. 22. 2001. P. 533−549.
  16. Hammill K.A., Bradstock R.A. Remote sensing of fire severity in the Blue Mountains: Influence of vegetation type and inferring fire intensity // International Journal of Wildland Fire. 15. 2006. P. 213−226.
  17. Isaev A.S., Korovin G.N., Bartalev S.A., Ershov D.V., Janetos A.С., Kasischke E.S., Shugart H.H., French N.H., Orlick B.E., Murphy T.L. Using Remote Sensing to Assess Russian Forest Fire Carbon Emissions // Climate Change − 55 (1−2). 2002. P. 235–249.
  18. Key C., Benson, N. Landscape assessment, in fire effects monitoring (FireMon) and inventory protocol: Integration of standardized field data collection techniques and sampling design with remote sensing to assess fi re effects // NPS–USGS National Burn Severity Mapping Project, 2002.
  19. Landsat7 Science Data Users Handbook [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov/handbook/handbook_toc.html, свободный доступ.
  20. Miller J.D., Thode A.E. Quantifying burn severity in a heterogeneous landscape with a relative version of the delta Normalized Burn Ratio (dNBR) // Remote Sensing of Environment 109. 2007. P. 66–80.
  21. Schroeder T., Cohen W., Song C., Canty M., Yang Z. Radiometric correction of multi-temporal Landsat data for characterization of early successional forest patterns in western Oregon // Remote Sensing of Enviroment. 103. 2006. P. 16–26.
  22. White J.D., Ryan K.C., Key C.C., Running S.W. Remote sensing of forest fire severity and vegetation recovery // International Journal of Wildland Fire. 6. 1996. P. 125–136.