Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5. С. 96-106
Система оперативного построения карт интенсивности горения пожаров и оценок возможной гибели лесной растительности в результате их действия
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Одобрена к печати: 17.10.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-5-96-106
Приведено описание разработанной в составе Центра коллективного пользования «ИКИ Мониторинг» (http://ckp.geosmis.ru/) системы оперативного построения карт интенсивности горения пожаров и оценок возможной гибели лесной растительности в результате их действия. Система основана на использовании меры интенсивности горения пожаров (англ. Fire Radiative Power — FRP) и имеющихся связей этой характеристики с постпожарными повреждениями лесов. В качестве исходных данных система использует оперативную базу данных пожаров и ежегодно обновляемую карту типов лесного покрова на территории Российской Федерации. В работе представлены общие характеристики системы, архитектура её построения и некоторые особенности реализации. Проведено условное разделение основного программного модуля системы на три блока: построение карт максимальной интенсивности горения пожаров, построение карт прогнозируемых постпожарных повреждений и площадные оценки площади погибшей лесной растительности для объектов разного уровня масштаба (пожары, лесничества, субъекты, федеральные округа, Российская Федерация). Для каждого блока описан реализующий его алгоритм действий. Также описаны основные особенности получаемых в результате работы системы информационных продуктов. Кратко обсуждены вопросы возможности их использования для решения различных задач и их интеграции в информационные системы.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, пожар, дистанционная оценка интенсивности горения, FRP, степень повреждения лесов, методы обработки спутниковых данных, лесная пирология
Полный текстСписок литературы:
- Балашов И. В., Кашницкий А. В., Барталев С. А. и др. Информационная система комплексного мониторинга лесов и охотничьих угодий России ВЕГА-Лес // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 73–88. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-73-88.
- Барталев С. А., Егоров В. А., Жарко В. О., Лупян Е. А., Плотников Д. Е., Хвостиков С. А., Шабанов Н. В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 c.
- Галеев А. А., Прошин А. А., Ершов Д. В., Тащилин С. А., Мазуров А. А., Лупян Е. А. Организация хранения данных спутникового мониторинга лесных пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т. 2. № 2. С. 367–371.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Лупян Е. А., Лозин Д. В., Балашов И. В. и др. Исследование зависимости степени повреждений лесов пожарами от интенсивности горения по данным спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 3. С. 217–232. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-3-217-232.
- Пономарев Е. И., Швецов Е. Г., Усатая Ю. О. Регистрация энергетических характеристик пожаров в лесах Сибири дистанционными средствами // Исcлед. Земли из космоса. 2017. № 4. С. 3–11. DOI: 10.7868/S0205961417040017.
- Barnaba F., Angelini F., Curci G., Gobbi G. P. An important fingerprint of wildfires on the European aerosol load // Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. V. 11. Iss. 20. P. 10487–10501. DOI: 10.5194/acp-11-10487-2011.
- Heward H., Smith A. M. S., Roy D. P. et al. Is burn severity related to fire intensity? Observations from landscape scale remote sensing // Intern. J. Wildland Fire. 2013. V. 22(7). P. 910–918. DOI: 10.1071/WF12087.
- Ichoku C., Kaufman Y. J. A Method to Derive Smoke Emission Rates from MODIS Fire Radiative Energy Measurements // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2005. V. 43. No. 11. DOI: 10.1109/TGRS.2005.857328.
- Kaufman Y. J., Justice C., Flynn L. et al. Monitoring global fires from EOS-MODIS // J. Geophysical Research. 1998. V. 103. P. 32215–32239. DOI: 10.1029/98JD01644.
- Li F., Zhang X., Kondragunta S. et al. Hourly biomass burning emissions product from blended geostationary and polar-orbiting satellites for air quality forecasting applications // Remote Sensing of Environment 2022. V. 281. Article 113237. DOI: 10.1016/j.rse.2022.113237.
- Mota B., Wooster M. J. A new top-down approach for directly estimating biomass burning emissions and fuel consumption rates and totals from geostationary satellite fire radiative power (FRP) // Remote Sensing of Environment. 2018. V. 206. P. 45–62. DOI: 10.1016/j.rse.2017.12.016.
- Mottram G. N., Wooster M. J., Balzter H., George C., Gerrard F., Beisley J. The use of MODIS-derived Fire Radiative Power to characterise Siberian boreal forest fires. 2005. 4 p.
- Riggan P., Tissell R., Lockwood R. et al. Remote measurement of energy and carbon flux from wildfires in Brazil // Ecological Applications. 2004. V. 14(3). P. 855–872. DOI: 10.1890/02-5162.
- Sofiev M., Vankevich R., Lotjonen M. et al. An operational system for the assimilation of the satellite information on wild-land fires for the needs of air quality modelling and forecasting // Atmospheric Chemistry and Physics. 2009. V. 9. Iss. 18. P. 6833–6847. DOI: 10.5194/acp-9-6833-2009.
- Wooster M. J., Zhukov B., Oertel D. Fire radiative energy for quantitative study of biomass burning: derivation from the BIRD experimental satellite and comparison to MODIS fire products // Remote Sensing of Environment. 2003. V. 86. P. 83–107. DOI: 10.1016/S0034-4257(03)00070-1.