Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2023. Т. 20. № 6. С. 313-325

Отработка методики балансовых расчётов выбросов парниковых газов по данным спутникового мониторинга на примере крупных лесных пожаров

Е.В. Пашинов 1 , С.А. Втюрин 1 , Д.М. Ермаков 1, 2 , И.Н. Садовский 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 25.11.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-6-313-325
В настоящее время большой интерес представляют исследования баланса углеродосодержащих газов в атмосфере над различными территориями. Существующие подходы к оценке баланса газовых компонент атмосферы (кадастровый, прямых измерений на полигонах, инверсного моделирования) имеют известные недостатки и ограничения. Поэтому актуально развитие новых методик, основанных на прямом анализе данных дистанционного зондирования. В работе описана методика балансовых расчётов, замкнутая относительно дистанционных данных спутниковых инфракрасных спектрометров, обеспечивающих восстановление полей концентрации целевых газовых компонент. Исходный вариант методики был разработан применительно к данным об интегральном влагосодержании атмосферы для задачи анализа регионального гидрологического режима. В настоящей работе проанализированы особенности используемых дистанционных данных, требующие дополнительной адаптации расчётных алгоритмов методики. Отработка и тестирование методики проведены на примере наблюдения выбросов оксида углерода (CO) от крупных лесных пожаров в Сибири. Балансовые расчёты по предложенной методике дали общую величину выброса CO, равную 2,9•109 кг в интервале с 10.07.2022 по 10.08.2022. Независимые модельные оценки, согласно базе данных Global Fire Emissions Database, дают верхний предел в 3,9•109 кг. При этом нижний предел того же выброса может быть оценён величиной 1,4•109 кг.
Ключевые слова: парниковые газы, потоки, балансовые расчёты, дистанционное зондирование Земли
Полный текст

Список литературы:

  1. Ваганов Е. А., Порфирьев Б. Н., Широв А. А. и др. Оценка вклада российских лесов в снижение рисков климатических изменений // Экономика региона. 2021. Т. 17. Вып 4. С. 1096–1109. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2021-4-4.
  2. Гессен С. М., Воротников А. М. Карбоновые полигоны, новый инструмент управления климатическими изменениями в Российской Федерации // Журн. социологических исследований. 2021. Т. 6. № 2. С. 22–30. https://naukaru.ru/ru/nauka/article/45155/view.
  3. Ермаков Д. М., Пашинов Е. В., Кузьмин А. В. и др. Концепция расчёта элементов регионального гидрологического баланса с использованием спутникового радиотепловидения // Гидрометеорология и экология. 2023. № 72. С. 470–493. DOI: 10.33933/2713-3001-2023-72-470-492.
  4. Курганова И. Н., Лопес Д. Г. В. О., Ипп С. Л. и др. Пилотный карбоновый полигон в России: анализ запасов углерода в почвах и растительности // Почвы и окружающая среда. 2022. Т. 5. № 2. 16 с. DOI: 10.31251/pos.v5i2.169.
  5. Кэлер А., Брэдски Г. Изучаем OpenCV 3. Разработка программ компьютерного зрения на C++ с применением библиотеки OpenCV / пер. с англ. А. А. Слинкина. М.: ДМК-Пресс, 2017. 826 с.
  6. Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Система «Вега-Science»: особенности построения, основные возможности и опыт использования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 9–31. DOI:10.21046/2070-7401-2021-18-6-9-31.
  7. Романовская А. А., Трунов А. А., Коротков В. Н., Карабань Р. Т. Проблема учёта поглощающей способности лесов России в Парижском соглашении // Лесоведение. 2018. № 5. С. 323–334. DOI: 10.1134/S0024114818050066.
  8. Форсайт Д. А., Понс Ж. Компьютерное зрение: Современный подход / пер. с англ. А. Назаренко, И. Дорошенко. М.: Изд. дом «Вильямc», 2004. 928 c.
  9. Bergamaschi P., Danila A., Weiss R. et al. Atmospheric monitoring and inverse modelling for verification of greenhouse gas inventories. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2018. 114 p. DOI: 10.2760/02681.
  10. Ermakov D., Kuzmin A., Pashinov E. et al. Comparison of Vertically Integrated Fluxes of Atmospheric Water Vapor According to Satellite Radiothermovision, Radiosondes, and Reanalysis // Remote Sensing. 2021. V. 13. Article 1639. https://doi.org/10.3390/rs13091639.
  11. Inness A., Ades M., Agustí-Panareda A. et al. The CAMS reanalysis of atmospheric composition // Atmospheric Chemistry and Physics. 2019. V. 19. P. 3515–3556. https://doi.org/10.5194/acp-19-3515-2019.
  12. Kaiser J. W., Heil A., Andreae M. O. et al. Biomass burning emissions estimated with a global fire assimilation system based on observed fire radiative power // Biogeosciences. 2012. No. 9. P. 527–554. https://doi.org/10.5194/bg-9-527-2012.
  13. Kroeger T., Timofte R., Dai D., Van Gool L. Fast optical flow using dense inverse search // European conference on computer vision. Cham: Springer, 2016. P. 471–488. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46493-0_29.
  14. Telea A. An Image Inpainting Technique Based on the Fast Marching Method // J. Graphics Tools. 2004. V. 9. No. 1. P. 25–36. https://doi.org/10.1080/10867651.2004.10487596.
  15. van Wees D., van der Werf G. R., Randerson J. T. et al. Global biomass burning fuel consumption and emissions at 500 m spatial resolution based on the Global Fire Emissions Database (GFED) // Geoscientific Model Development. 2022. No. 15. P. 8411–8437. https://doi.org/10.5194/gmd-15-8411-2022.