Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
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. 2024. Т. 21. № 4. С. 176-187

Спутниковый мониторинг послепожарной динамики нормализованного индекса гарей в лесах юга Средней Сибири

Е.Г. Швецов 1, 2 
1 Хакасский государственный университет, Абакан, Россия
2 Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия
Одобрена к печати: 05.08.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-4-176-187
С использованием тематических продуктов радиометра MODIS (англ. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) для южных районов средней Сибири выполнена оценка площади гарей, а также рассмотрена послепожарная динамика нормализованного индекса гарей. Средняя площадь, пройденная огнём, на рассмотренной территории составила 230,1±152,4 тыс. га. В то же время за период с 2000 по 2023 г. был обнаружен тренд снижения площади, пройденной огнём. Доля породосменных пожаров в регионе была невысокой и составила около 9 % от общей площади, пройденной огнём. Для описания послепожарной динамики нормализованного индекса гарей (англ. Normalized Burn Ratio — NBR) была использована линейная регрессия, построенная по данным MODIS, усреднённым за вегетационный сезон. Положительные тренды в послепожарной динамике индекса NBR наблюдались на 76 % площади, пройденной огнём, в то время как отсутствие восстановительных трендов наблюдалось на 24 % площади пожаров. Восстановление спектрального индекса NBR к допожарным значениям для смешанных и светлохвойных лесов региона происходит спустя 12–13 лет после пирогенного воздействия, а в случае темнохвойных лесов этот период составляет 14–15 лет.
Ключевые слова: пожары растительности, дистанционные данные, MODIS, нормализованный индекс гарей, Сибирь
Полный текст

Список литературы:

  1. Барталев С. А., Стыценко Ф. В. Спутниковая оценка гибели древостоев от пожаров по данным о сезонном распределении пройденной огнем площади // Лесоведение. 2021. № 2. С. 115–122. https://doi.org/10.31857/S0024114821020029.
  2. Барталев С. А., Егоров В. А., Крылов А. М., Стыценко Ф. В., Ховратович Т. С. Исследование возможностей оценки состояния поврежденных пожарами лесов по данным многоспектральных спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 215–225.
  3. 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.
  4. 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 с.
  5. Буряк Л. В., Сухинин А. И., Каленская О. П., Пономарев Е. И. Последствия пожаров в ленточных борах юга Сибири // Сибирский эколог. журн. 2011. № 3. С. 331–339.
  6. Дробушевская О. В., Фарбер С. К., Данилина Д. М., Назимова Д. И. Оценка воздействия пожаров на флору и растительность ООПТ // Стратегия по снижению пожарной опасности на ООПТ Алтае-Саянского экорегиона / отв. ред. А. А. Онучин; Сибирское отд-ние Российской акад. наук, Ин-т леса им. В. Н. Сукачева. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013. 265 с. С. 61–87.
  7. 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. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-3-217-232.
  8. 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.
  9. Швецов Е. Г. Исследование влияния мощности теплоизлучения лесных пожаров на степень повреждения лесов на территории юга средней Сибири по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 136–146. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-5-136-146.
  10. Швецов Е. Г., Пономарёв Е. И. Послепожарные эффекты в лиственничниках Сибири на многоспектральных спутниковых данных // Сибирский эколог. журн. 2020. № 1. С. 129–140. https://doi.org/10.15372/SEJ20200110.
  11. Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г., Ваганов Е. А., Сухинин А. И., Максютов Ш. Ш., МкКаллум И., Лакида И. П. Влияние природных пожаров в России 1998–2010 гг. на экосистемы и глобальный углеродный бюджет // Докл. Акад. наук. 2011. Т. 411. № 4. С. 544–548.
  12. Barrett K., Baxter R., Kukavskaya E. et al. Postfire recruitment failure in Scots pine forests of southern Siberia // Remote Sensing of Environment. 2020. V. 237. Article 111539. https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.111539.
  13. Chu T., Guo X., Takeda K. Effects of burn severity and environmental conditions on post-fire regeneration in Siberian larch forest // Forests. 2017. V. 8. No. 76. https://doi.org/10.3390/f8030076.
  14. Cuevas-Gonzalez M., Gerard F., Balzter H., Rianos D. Analysing forest recovery after wildfire disturbance in boreal Siberia using remotely sensed vegetation indices // Global Change Biology. 2009. V. 15. Р. 561–577. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01784.x.
  15. Delcourt C. J. F., Combee A., Izbicki B. et al. Evaluating the differenced normalized burn ratio for assessing fire severity using Sentinel 2 imagery in Northeast Siberian larch forests // Remote Sensing. 2021. V. 13, No. 12, Article 2311. https://doi.org/10.3390/rs13122311.
  16. Dvornikov Y., Novenko E., Korets M., Olchev A. Wildfire dynamics along a north-central Siberian latitudinal transect assessed using Landsat imagery // Remote Sensing. 2022. V. 14. Article 790. https://doi.org/10.3390/rs14030790.
  17. Epting J., Verbyla D. L. Landscape level interactions of prefire vegetation, burn severity, and post-fire vegetation over a 16-year period in interior Alaska // Canadian J. Forest Research. 2005. V. 35. P. 1367–1377, https://doi.org/10.1139/x05-060.
  18. French N. H. F., Kasischke E. S., Halle R. J. et al. Using Landsat data to assess fire and burn severity in the North American boreal forest region: an overview and summary of results // Intern. J. Wildland Fire. 2008. V. 17. P. 443–62. https://doi.org/10.1071/WF08007.
  19. Garcia-Lazaro J. R., Moreno-Ruiz J. A., Riano D., Arbelo M. Estimation of burned area in the Northeastern Siberian boreal forest from a Long-Term Data Record (LTDR) 1982–2015 time series // Remote Sensing. 2018. V. 10. Article 940. https://doi.org/10.3390/rs10060940.
  20. George C., Rowland C., Gerard F., Balzter H. Retrospective mapping of burnt areas in Central Siberia using a modification of the normalised difference water index // Remote Sensing of Environment. 2006. V. 104. P. 346–359. https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.05.015.
  21. Gerard F., Plummer S., Wadsworth R. et al. Forest fire scar detection in the boreal forest with multitemporal SPOT-Vegetation data // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2003. V. 41. P. 2575–2585. https://doi.org/10.1109/TGRS.2003.819190.
  22. Giglio L., Justice C., Boschetti L., Roy D. Collection 6 MODIS burned area product user’s guide. 2016. https://doi.org/10.5067/MODIS/MCD64A1.006.
  23. Hansen M. C., Potapov P. V., Moore R. et al. High-Resolution Global maps of 21st century forest cover change // Science. 2013. V. 342. P. 850–853. https://doi.org/10.1126/science.1244693.
  24. Hanes C. C., Wang X., Jain P. et al. Fire-regime changes in Canada over the last half century // Canadian J. Forest Research. 2019. V. 49. P. 256–269. https://doi.org/10.1139/cjfr-2018-0293.
  25. Hicke J. A., Asner G. P., Kasischke E. S. et al. Postfire response of North American boreal forest net primary productivity analyzed with satellite observations // Global Change Biology. 2003. V. 9. P. 1145–1157. https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2003.00658.x.
  26. Im S. Spatial analysis of vegetation cover response to climate trends in Khakassia (South Siberia) // J. Mountain Science. 2023. V. 20. No. 10. P. 2869–2884. https://doi.org/10.1007/s11629-023-8096-4.
  27. Jin Y., Randerson J. T., Goetz S. J. et al. The influence of burn severity on post-fire vegetation recovery and albedo change during early succession in North American boreal forests // J. Geophysical Research. 2012. V. 117. Article G01036 https://doi.org/10.1029/2011JG001886.
  28. Kharuk V. I., Ranson K. J., Kozuhovskaya A. G. et al. NOAA/AVHRR satellite detection of Siberian silkmoth outbreaks in eastern Siberia // Intern. J. Remote Sensing. 2004. V. 25. No. 24. P. 5543–5555. https://doi.org/10.1080/01431160410001719858.
  29. Kharuk V. I., Ponomarev E. I., Ivanova G. A. et al. Wildfires in the Siberian taiga // Ambio. 2021. V. 50. P. 1953–1974. https://doi.org/10.1007/s13280-020-01490-x.
  30. Kharuk V. I., Shvetsov E. G., Buryak L. V. et al. Wildfires in the Larch Range within permafrost, Siberia // Fire. 2023. V. 6. Article 301. https://doi.org/10.3390/fire6080301.
  31. Krylov A., McCarty J. L., Potapov P. et al. Remote sensing estimates of stand-replacement fires in Russia, 2002–2011 // Environmental Research Letters. 2014. V. 9. Article 105007. https://doi.org/10.1088/1748-9326/9/10/105007.
  32. Kukavskaya E. A., Buryak L. V., Shvetsov E. G. et al. The impact of increasing fire frequency on forest transformations in southern Siberia // Forest Ecology and Management. 2016. V. 382. P. 225–235. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.10.015.
  33. Leskinen P., Lindner M., Verkerk P. J. et al. Russian forests and climate change: What science can tell us. / European Forest Inst. 2020. 140 p. https://doi.org/10.36333/wsctu11.
  34. McLauchlan K. K., Higuera P. E., Miesel J. et al. Fire as a fundamental ecological process: Research advances and frontiers // J. Ecology. 2020. V. 108. P. 2047–2069. https://doi.org/10.1111/1365-2745.13403.
  35. Shvetsov E. G., Kukavskaya E. A., Buryak L. V., Barrett K. Assessment of post-fire vegetation recovery in Southern Siberia using remote sensing observations // Environmental Research Letters. 2019. V. 14. Article 055001. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab083d.
  36. Shvetsov E. G., Kukavskaya E. A., Shestakova T. A. et al. Increasing fire and logging disturbances in Siberian boreal forests: a case study of the Angara region // Environmental Research Letters. 2021. V. 16. Article 115007. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac2e37.
  37. Sun Q., Burrell A., Barrett K. et al. Climate variability may delay post-fire recovery of boreal forest in Southern Siberia, Russia // Remote Sensing. 2021. V. 13. Article 2247. https://doi.org/10.3390/rs13122247.
  38. Tomshin O., Solovyev V. Spatio-temporal patterns of wildfires in Siberia during 2001–2020 // Geocarto Intern. 2021. V. 37. No. 25. P. 7339–7357. https://doi.org/10.1080/10106049.2021.1973581.
  39. Vermote E. F., Roger J. C., Ray J. P. MODIS Surface Reflectance User’s Guide. Version 1.5 / MODIS Land Surface Reflectance Science Computing Facility. Washington, DC: NASA, 2020. 40 p. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD09A1.061.