Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 1. С. 149-164
Динамика горимости аридных ландшафтов России и сопредельных территорий по данным детектирования активного горения
С.С. Шинкаренко
1, 2, 3 , В.В. Дорошенко
3 , А.Н. Берденгалиева
3 , И.А. Комарова
3 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, Волгоград, Россия
3 Волгоградский государственный университет, Волгоград, Россия
Одобрена к печати: 30.01.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-149-164
Статья посвящается анализу многолетней динамики количества и плотности очагов активного горения в аридных ландшафтах европейской части России и сопредельных территорий Западного Казахстана. На основе многолетнего архива детектирования очагов активного горения (горячих точек, термоточек) за 2001–2019 гг. определены сезонные и многолетние закономерности динамики их количества и плотности в разрезе регионов и типов земного покрова. На первом этапе были определены и отделены техногенные источники горячих точек, далее архив термоточек был сгруппирован по регионам и типам земного покрова. Наибольшая плотность горячих точек характерна для пойменных ландшафтов речных долин и культивируемых земель. Установлено устойчивое снижение горимости всех категорий использования земель после 2010–2011 гг. Особенно сильное снижение числа и плотности очагов активного горения характерно для пахотных земель. Половина всех термоточек в регионе исследований фиксируется летом, оставшаяся часть почти поровну распределяется между весной и осенью. Снижение горимости происходит главным образом за счёт летних и осенних пожаров. Особенно это характерно для мозаики пашен с другими типами земного покрова. Сезонное распределение горячих точек по территории исследований соответствует широтно-зональным особенностям ландшафтов, природопользования и расселения: для северных районов преобладающими становятся весенние палы в апреле, а также сельскохозяйственные палы в августе и сентябре, а на пастбищах полупустыни и пустыни большая часть очагов активного горения отмечена в июле и июне. Выявленные закономерности динамики горимости позволят более эффективно организовывать противопожарные мероприятия, а также послужат основой для подбора спутниковых данных для дальнейшего визуального определения выгоревших площадей.
Ключевые слова: ландшафтные пожары, MODIS, Северный Прикаспий, Прикаспийская низменность, Западный Казахстан, дистанционное зондирование, аридные ландшафты, юг России
Полный текстСписок литературы:
- Архипкин О. П., Спивак Л. Ф., Сагатдинова Г. Н. Пятилетний опыт оперативного космического мониторинга пожаров в Казахстане // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Вып. 1. Т. 4. С. 103–110.
- Барталев С. А., Егоров В. А., Ефремов В. Ю., Лупян Е. А., Стыценко Ф. В., Флитман Е. В. (2012а). 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. 9–26.
- Барталев С. А., Ершов Д. В., Лупян Е. А., Толпин В. А. (2012б) 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.
- Барталев С. А., Стыценко Ф. В., Хвостиков С. А., Лупян E. А. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 176–193.
- Дубинин М. Ю., Лущекина А. А., Раделоф Ф. К. Оценка современной динамики пожаров в аридных экосистемах по материалам космической съемки (на примере Черных земель) // Аридные экосистемы. 2010. Т. 6. № 3. С. 5–16.
- Дымова Т. В. Мониторинг природных пожаров на территории Астраханской области // Инженерно-строит. вестн. Прикаспия. 2015. № 3(13). С. 16–21.
- Золотокрылин А. Н., Титкова Т. Б., Черенкова Е. А., Виноградова В. В. Динамика летнего увлажнения и биофизических параметров аридных пастбищ Европейской части России в 2000–2014 гг. // Аридные экосистемы. 2016. Т. 22. № 1(66). С. 5–10.
- Золотокрылин А. Н., Черенкова Е. А., Титкова Т. Б. Аридизация засушливых земель европейской части России и связь с засухами // Изв. Российской акад. наук. Сер. географ. 2020. Т. 84. № 2. С. 207–217.
- Ильина В. Н. Пирогенное воздействие на растительный покров // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2011. Т. 20. № 2. С. 4–30.
- Кулик К. Н., Есмагулова Б. Ж., Кошелева О. Ю., Мушаева К. Б., Шинкаренко С. С. Изменение фитоценозов Волго-Уральского междуречья под влиянием пастбищных нагрузок // Вестн. Воронежского гос. ун-та. Сер. «География. Геоэкология». 2016. № 4. С. 25–32.
- Кулик К. Н., Петров В. И., Рулев А. С., Кошелева О. Ю., Шинкаренко С. С. К 30-летию «Генеральной схемы по борьбе с опустыниванием Черных земель и Кизлярских пастбищ» // Аридные экосистемы. 2018. № 1. С. 5–12.
- 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.
- Лупян E. А., Барталев С. А., Балашов И. В., Егоров В. А., Ершов Д. В., Кобец Д. А., Сенько К. С., Стыценко Ф. В., Сычугов И. Г. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в 21 веке на территории Российской Федерации (цифры и факты по данным детектирования активного горения) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 158–175.
- Немков В. А., Сапига Е. А. Влияние пожаров на фауну наземных членистоногих заповедных степных экосистем // Экология. 2010. № 2. С. 141–147.
- Опарин М. Л., Опарина О. С. Влияние палов на динамику степной растительности // Поволжский эколог. журн. 2003. № 2. С. 158–171.
- Павлейчик В. М. Широтно-зональная неоднородность развития травяных пожаров в Заволжско-Уральском регионе // Бюл. Оренбургского науч. центра УрО РАН. 2019. № 2. С. 1–14.
- Радочинская Л. П., Кладиев А. К., Рыбашлыкова Л. П. Продукционный потенциал восстановленных пастбищ Северо-Западного Прикаспия // Аридные экосистемы. 2019. Т. 25. № 1. С. 61–68.
- Рыбашлыкова Л. П., Беляев А. И., Пугачёва А. М. Мониторинг сукцессионных изменений пастбищных фитоценозов в «потухших» очагах дефляции Северо‐Западного Прикаспия // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 4. C. 78–85.
- Рябинина Н. О., Канищев С. Н., Шинкаренко С. С. Современное состояние и динамика степных геосистем юго-востока Русской равнины (на примере природных парков Волгоградской области) // Юг России: экология, развитие. 2018. № 1. С. 116–127.
- Терехов А. Г., Муратова Н. Р. Детектирование тепловых источников в Казахстанском секторе Каспийского региона по данным NOAA/AVHRR // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. Вып. 3. Т. 1. С. 134–142.
- Украинский П. А. Динамика спектральных свойств зарастающих травяных гарей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 4. С. 229–238.
- Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение. 2013. № 5. С. 50–61.
- Шинкаренко С. С. Идентификация степных пожаров по данным Landsat и MODIS // Научно-агрон. журн. 2017. № 2. С. 32–34.
- Шинкаренко С. С. Оценка динамики площадей степных пожаров в Астраханской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 138–146.
- Шинкаренко С. С. (2019а) Пожарный режим ландшафтов Северного Прикаспия по данным очагов активного горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 121–133.
- Шинкаренко С. С. (2019б) Пространственно-временная динамика опустынивания на Черных землях // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 155–168.
- Шинкаренко С. С., Берденгалиева А. Н. Анализ многолетней динамики степных пожаров в Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 98–110.
- Giglio L., Descloitres J., Justice C. O., Kaufman Y. J. An enhanced contextual fire detection algorithm for MODIS // Remote Sensing of Environment. 2006. V. 87. P. 273–282.
- Giglio L., Shroeder W., Justice C. O. The collection 6 MODIS active fire detection algorithm and fire products // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 178. P. 31–41.
- Hall J. V., Loboda T. V., Giglio L., McCarty G. W. A MODIS-based burned area assessment for Russian croplands: Mapping requirements and challenges // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 184. P. 506–521.
- Hawbaker T. J., Radeloff V. C., Syphard A. D., Zhu Z., Stewart S. I. Detection rates of the MODIS active fire product in the United States // Remote Sensing of Environment. 2008. V. 112(5). P. 2656–2664.
- Masocha M., Dube T., Mpofu N. T., Chimunhu S. Accuracy assessment of MODIS active fire products in southern African savannah woodlands // African J. Ecology. 2018. V. 56. Iss. 3. P. 563–571.
- Shinkarenko S. S., Doroshenko V. V., Berdengalieva A. N. Fire regime of landscapes in the Volgograd region according to remote sensing data // Proc. IV Intern. Scientific and Practical Conf. “Anthropogenic Transformation of Geospace: Nature, Economy, Society” (ATG 2019). Ser.: Advances in Engineering Research. 2020. V. 191. P. 269–273.