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. 2014. Т. 11. №1. С. 9-20

Экспресс-картографирование повреждений лесов России пожарами по спутниковым данным Landsat

С.А. Барталев1 , Е.А. Лупян1 , Ф.В. Стыценко1 , О.Ю. Панова2 , В.Ю. Ефремов1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Фрязинский филиал института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова, Фрязино, Россия
Разработанная ИКИ РАН технология позволяет проводить картографирование повреждений лесов пожарами на основе спутниковых изображений Landsat. Технология начала использоваться для массового уточнения площадей пожаров с 2011 года и базируется на интерактивном оконтуривании пожаров с использованием специализированных ГИС инструментов в картографическом web-интерфейсе. В 2013 году данная технология позволила в течение пожароопасного сезона провести массовую обработку спутниковых изображений и создать цифровую карту поврежденных пожарами лесов и других типов наземных экосистем для всей территории России. Применение данной технологии позволило уточнить около 5000 пожаров, площадью 8,7 млн. га, в том числе 4,9 млн. га леса. В общей сложности с использованием изображений Landsat удалось уточнить более 80% площадей пройденных лесными пожарами на территории России. Построенные карты позволили скорректировать оценку пройденной огнем площади, предварительно полученную на основе оперативного детектирования очагов горения. Полученные данные дали возможность уточнить зависимость статистической погрешности оперативных оценок площади отдельных пожаров от их абсолютных размеров, а также исследовать сезонную изменчивость возникающих при этом ошибок. На основе полученных результатов, были сделаны предложения по совершенствованию оперативных оценок пройденных огнем площадей.
Ключевые слова: площадь повреждений лесов пожарами, спутниковые данные Landsat
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., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства РФ (состояние и перспективы развития) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Выпуск 5. Т. 2. С. 419–429.
  4. Барталев С.А., Ершов Д.В., Лупян Е.А., Толпин В.А. Возможности использования спутникового сервиса ВЕГА для решения различных задач мониторинга наземных экосистем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 49–56.
  5. Барталев С.А., Златопольский А.А., Галеев А.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Флитман Е.В., Щербенко Е.В. Автоматизированное уточнение площадей, пройденных лесными пожарами, по данным приборов HRV, HRVI // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Выпуск 6. Том 2. С. 335–342.
  6. Беляев А.И., Коровин Г.Н., Лупян Е.А. Использование спутниковых данных в системе дистанционного мониторинга лесных пожаров МПР РФ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Выпуск 2. Том 1. С. 20–29.
  7. Егоров В.А., Барталев С.А., Лупян Е.А., Уваров И.А. Мониторинг повреждений растительного покрова пожарами по данным спутниковых наблюдений // Известия вузов: геодезия и аэрофотосъемка. 2006. Выпуск 2. С. 98–109.
  8. Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Тащилин С.А. Российская система спутникового мониторинга лесных пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. Выпуск 1. С. 47–57.
  9. Ефремов В.Ю., Балашов И.В., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Толпин В.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Объединенный картографический интерфейс для работы с данными ИСДМ Рослесхоз // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 129–139.
  10. Ефремов В.Ю., Златопольский А.А., Мазуров А.А. Автоматизированное оконтуривание лесной гари по данным SPOT // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 2. С. 35–42.
  11. Златопольский А.А. Сегментация изображений по границам с разрывами // Автоматика и телемеханика. 1985. № 9. С. 109–117.
  12. Лупян Е.А., Балашов И.В., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Мазуров А.А., Мальцев Д.В., Матвеев А.М., Прошин А.А., Толпин В.А., ХаликоваО.А., Крашенинникова Ю.С. Возможности работы с долговременным архивом данных спутников LANDSAT по территории России и приграничных стран // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 3. С. 307–315.
  13. 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.
  14. Стыценко Ф.В., Барталев С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А. Метод оценки степени повреждения лесов пожарами на основе спутниковых данных MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 1. С. 254–266.
  15. Толпин В.А., Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Прошин А.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Создание интерфейсов для работы с данными современных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 93–108.
  16. Bartalev S.A., Egorov V.A., Loupian E.A., Uvarov I.A. Multi-Year Circumpolar Assessment the Area Burnt in Boreal Ecosystems Using SPOT-Vegetation // International Journal of Remote Sensing. 2007. Vol. 28. No. 6. P. 1397–1404.
  17. Giglio L., van der Werf G.R., Randerson J.T., Collatz G.J., Kasibhatla P. Global estimation of burned area using MODIS active fire observations // Atmospheric Chemistry and Physics. 2006. Vol. 6. P. 957–974.
  18. Grégoire J.M., Tansey K., Silva J.M.N. The GBA2000 initiative: developing a global burned area database from SPOT-VEGETATION imagery // Int. J. Remote Sens. 2003. Vol. 24. No. 6, P. 1369–1376.
  19. Li Z., Kaufman Y.J., Ichoku C., Fraser R., Trishchenko A., Giglio L., Jin J. A review of AVHRR-based active fire detection algorithm: Principles, limitations, and recommendations. Global and Regional Vegetation Fire Monitoring from Space // Planning and Coordinated International Effort. 2001. P. 199–225.
  20. Loupian E.A., Mazurov A.A., Flitman E.V., Ershov D.V., Korovin G.N., Novik V.P., Abushenko N.A., Altyntsev D.A., Koshelev V.V., Tashchilin S.A., Tatarnikov A.V., Csiszar I., Sukhinin A.I., Ponomarev E.I., Afonin S.V., Belov V.V., Matvienko G.G., Loboda T.V. Satellite Monitoring of Forest Fires in Russia at Federal and Regional Levels // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2006. № 11. P. 113–145.
  21. Roy D.P., Boschetti L., Justice C.O., Ju J. The Collection 5 MODIS Burned Area Product - Global Evaluation by Comparison with the MODIS Active Fire Product // Remote Sens. Environ. 2008. Vol. 112. P. 3690–3707.
  22. Sukhinin A. I., French N.H.F., Kasischke E.S., Hewson J.H., Soja A.J., Csiszar I.A., Hyer E.J., Loboda T., Conard S.G., Romasko V.I., Pavlichenko E.A., Miskiv S.I., Slinkina O.A. AVHRR-based Mapping of Fires in Russia: New Products for Fire Management and Carbon Cycle Studies // Remote Sens. Environ. 2004. Vol. 93. P. 546–564.
  23. Zhang Y.-H., Wooster M.J., Tutubalina O., Perry G.L.W. Monthly burned area and forest fire carbon emission estimates for the Russian Federation from SPOT VGT // Remote Sens. Environ. 2003. Vol. 87. P. 1–15.