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. 2016. Т. 13. № 5. С. 11-28

Информационная система комплексного дистанционного мониторинга лесов «Вега-Приморье»

Е.А. Лупян 1 , С.А. Барталев 1 , И.В. Балашов 1 , С.С. Барталев 1 , М.А. Бурцев 1 , В.А. Егоров 1 , В.Ю. Ефремов 1 , В.О. Жарко 1 , А.В. Кашницкий 1 , П.А. Колбудаев 1 , Л.С. Крамарева 2 , А.А. Мазуров 1 , А.Ю. Оксюкевич 3 , Д.Е. Плотников 1 , А.А. Прошин 1 , К.С. Сенько 1 , И.А. Уваров 1 , С.А. Хвостиков 1 , Т.С. Ховратович 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Дальневосточный центр НИЦ «Планета», Хабаровск, Россия
3 ООО "ИКИЗ", Москва, Россия
Одобрена к печати: 14.10.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-5-11-28
Работа посвящена описанию информационной системы дистанционного мониторинга лесов «ВЕГА-Приморье» (ИС «ВЕГА-Приморье»), разработанной ООО «ИКИЗ» и Институтом космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) при поддержке Дальневосточного центра ФГБУ «НИЦ «Планета» и АНО «Общество дикой природы» для решения задач комплексного дистанционного мониторинга лесов Приморского края. Система разработана в рамках пилотного проекта, выполняемого в соответствии с соглашением о сотрудничестве между АНО «Общество дикой природы», ООО «ИКИЗ», ИКИ РАН и администрацией Приморского края. Данное соглашение ориентировано на развитие возможностей применения современных спутниковых технологий дистанционного зондирования Земли из космоса для решения следующих задач: мониторинг лесных пожаров и их последствий; мониторинг процессов усыхания (деградации) лесов; мониторинг лесопользования (прежде всего, рубок); мониторинг лесных ресурсов; мониторинг охотничьих ресурсов. В работе представлены основные возможности и архитектура построения системы, а также технологические решения, использованные при ее создании. Особое внимание уделено рассмотрению возможностей, которые впервые были реализованы именно в ИС «Вега-Приморье». В статье также рассмотрены примеры подходов к решению различных задач мониторинга и управления лесными ресурсами, которые позволяет реализовать развиваемая система.
Ключевые слова: спутники наблюдения Земли, информационные технологии, дистанционный мониторинг, лесные ресурсы, мониторинг лесных пожаров, информационные сервисы
Полный текст

Список литературы:

  1. Барталев С.А., Егоров В.А., Ершов Д.В., Жарко В.О., Колбудаев П.А., Лупян Е.А., Плотников Д.Е. Развитие возможностей регионального спутникового картографирования растительного покрова на примере Приморского края // Четырнадцатая всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва. ИКИ РАН, 14–18 ноября 2016. Тезисы докладов.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Барталев С.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А. Состояние и перспективы развития методов спутникового картографирования растительного покрова России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 203–221.
  5. 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 агенства лесного хозяйства РФ (состояние и перспективы развития) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5. №. 2. С. 419–429.
  6. Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Основные возможности и структура Информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 2. С. 97–105.
  7. Барталев С.А., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Панова О.Ю., Ефремов В.Ю. Экспресс-картографирование повреждений лесов России пожарами по спутниковым данным Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 1. С. 9–20.
  8. Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Егоров В.А., Лупян Е.А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83–94.
  9. Бурцев М.А., Уваров И.А., Крамарева Л.С., Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Чудин А.О., Дедух А., Четырин Ю. Организация работы с данными спутника Himawari-8 в информационных сервисах оперативного мониторинга дальневосточного региона. // Четырнадцатая всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва. ИКИ РАН, 14–18 ноября 2016. Тезисы докладов.
  10. Василейский А.С., Лупян Е.А., Карелов А.И., Крашенинникова Ю.С., Прошин А.А., Саворский В.П., Уваров И.А., Щеглов М.А. Возможности использования специализированного сервиса РЖД-SAT для решения задач мониторинга железнодорожной инфраструктуры // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 2. С. 34–49.
  11. Гуцалов О.В., Ян В.Д., Чудин А.О. Подсистема оперативного спутникового мониторинга лесных пожаров на основе спутниковых данных геостационарного КА Himawari-8 // Четырнадцатая всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва. ИКИ РАН, 14–18 ноября 2016. Тезисы докладов.
  12. Егоров В.А., Ильин В.О., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Флитман Е.В. Возможности построения автоматизированных систем обработки спутниковых данных на основе программного комплекса XV_SAT // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. № 1. С. 431–436.
  13. Исаев А.С., Барталев С.А., Лупян Е.А., Лукина Н.В. Спутниковое зондирование Земли – уникальный инструмент мониторинга лесов России // Вестник РАН. 2014. Т. 84. № 12. С. 1073–1079.
  14. Кашницкий А.В., Балашов И.В., Лупян Е.А., Толпин В.А., Уваров И.А. Создание инструментов для удаленной обработки спутниковых данных в современных информационных системах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 156–170.
  15. Кашницкий А.В., Лупян Е.А., Барталев С.А., Барталев С.С., Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Стыценко Ф.В. Оптимизация интерактивных процедур картографирования гарей в информационных системах дистанционного мониторинга природных пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. № 4. С. 7–16
  16. Кобец Д.А., Балашов И.В., Данилов И.Д., Лупян Е.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А. Использование ВI-технологий для создания инструментов для анализа данных спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 4. С. 17–27.
  17. Лупян Е.А., Балашов И.В., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Кобец Д.А., Крашенинникова Ю.С., Мазуров А.А., Назиров Р.Р., Прошин А.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Создание технологий построения информационных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 53–75.
  18. Лупян Е.А., Барталев С.А., Ершов Д.В., Котельников Р.В., Балашов И.В., Бурцев М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Жарко В.О., Ковганко К.А., Колбудаев П.А., Крашенинникова Ю.С., Прошин А.А., Мазуров А.А., Уваров И.А., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г., Флитман Е.В., Хвостиков С.А., Шуляк П.П.М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Жарко В.О., Ковганко К.А., Колбудаев П.А., Крашенинникова Ю.С., Прошин А.А., Мазуров А.А., Уваров И.А., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г., Флитман Е.В., Хвостиков С.А., Шуляк П.П. Организация работы со спутниковыми данными в информационной системе дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 222–250.
  19. Лупян Е.А., Барталев С.А., Толпин В.А., Жарко В.О., Крашенинникова Ю.С., Оксюкевич А.Ю. Использование спутникового сервиса ВЕГА в региональных системах дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №. 3. С. 215–232.
  20. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263–284.
  21. 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.
  22. Прошин А.А., Лупян Е.А., Балашов И.В., Кашницкий А.В., Бурцев М.А. Создание унифицированной системы ведения архивов спутниковых данных, предназначенной для построения современных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 9–27.
  23. Сычугов И.Г., Балашов И.В., Прошин А.А. Система автоматического формирования форм отчетности в ИСДМ-Рослесхоз // Тринадцатая всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва. ИКИ РАН, 16–20 ноября 2015. Тезисы докладов. 2015. С. 135.
  24. 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 (система GEOSMIS) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 93–108.
  25. Уваров И.А., Ершов Д.В., Крылов А.М., Барталев С.А., Лупян Е.А. Информационная система космического мониторинга санитарного состояния лесов ВЕГА-лесопатолог // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 171–182.
  26. Флитман Е.В., Балашов И.В., Бурцев М.А., Галеев А.А., Егоров В.А., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Прошин А.А. Построение системы работы с данными прибора MODIS для решения задач мониторинга лесных пожаров и их последствий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 127–138.
  27. Хвостиков С.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А. Региональная оптимизация параметров прогнозной модели природных пожаров и оперативное моделирование динамики их развития с использованием данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 3. С. 91–100.
  28. Хвостиков С.А., Барталев С.А., Лупян Е.А. Вероятностное прогнозирование развития природных пожаров методом Монте-Карло на основе интеграции в имитационную модель данных спутникового детектирования очагов горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. страницы уточнить на этапе верстки
  29. Bartalev S.A., Egorov V.A., Loupian E.A., Khvostikov S.A. A new locally-adaptive classification method LAGMA for large-scale land cover mapping using remote-sensing data // Remote Sensing Letters. 2014. No. 5 (1). P. 55–64.
  30. Bartalev S.A., Plotnikov D.E., Loupian E.A. Mapping of arable land in Russia using multiyear time series of MODIS data and the LAGMA classification technique // Remote Sensing Letters. 2016. Vol. 7. No. 3. P. 269–278.
  31. Bessho K., Date K., Hayashi M., Ikeda A., Imai T., Inoue H., Kumagai Y., Miyakawa T., Murata H., Ohno T., Okuyama A., Oyama R., Sasaki Y., Shimazu Y., Shimoji K., Sumida Y., Suzuki M., Taniguchi H., Tsuchiyama H., Uesawa D., Yokota H., Yoshida R. An introduction to Himawari-8/9 – Japan’s new-generation geostationary meteorological satellites // Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II. 2016. Vol. 94. No. 2. P. 151–183.
  32. 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. 2005. No. 96. P. 328−339.
  33. Huttich C., Korets, M., Bartalev S.A., Zharko V.O., Schepaschenko D., Shvidenko A., Шмуллиус К. Exploiting Growing Stock Volume Maps for Large Scale Forest Resource Assessment: Cross-Comparisons of ASAR- and PALSAR-Based GSV Estimates with Forest Inventory in Central Siberia // Forests. 2014. No. 5. P. 1753–1776.
  34. 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 fire effects // NPS − USGS National Burn Severity Mapping Project. 2002.
  35. Miller H.J., Yool S.R. Mapping forest post‐fire canopy consumption in several overstory types using multi‐temporal Landsat TM and ETM data // Remote Sensing of Environment. 2002. No. 82. P. 481−496.
  36. Murata H., Takahashi M., Kosaka Y. VIS and IR bands of Himawari-8/AHI compatible with those of MTSAT-2/Imager // MSC technical note. 2015. No. 60. P. 1–18.
  37. Patterson M.W., Yool S.R. Mapping Fire‐Induced Vegetation Mortality Using Landsat Thematic Mapper Data: A Comparison of Linear Transformation Techniques // Remote Sensing of Environment. 1998. No. 65. P. 132–142.