Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 4. С. 195-205
Использование оптических и радарных спутниковых данных для оценки состояния растительного покрова под воздействием внешних факторов: постпирогенные нарушения
П.А. Черненко 1 , В. Иванов 1 , М.А. Медведева 1 1 Институт лесоведения РАН, с. Успенское, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 13.05.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-4-195-205
Точное выявление площадей пожаров, особенно торфяных, имеет большое значение для решения задачи по оценке выбросов парниковых газов и потерь углерода. По опубликованным прогнозам, именно торфяные пожары могут стать ключевым препятствием для достижения задачи сокращения выбросов парниковых газов в рамках Парижского соглашения по климату. Использование методов обнаружения гарей после пожаров, основанных на радарной съёмке, обеспечивает явные преимущества перед другими типами датчиков: данная часть спектра обычно не зависит от атмосферных эффектов, достаточно чувствительна к структуре растительности и влажности почв, а существующие недостатки легко минимизируются добавлением оптических данных. Цель работы заключалась в исследовании возможностей применения данных радара с синтезированной апертурой в диапазоне C для выявления гарей на торфяных почвах. Были протестированы однополяризационные и кросс-поляризационные данные на примере Рязанской области. Кроме того, были проанализированы оптические данные, а также их комбинация с радарными. Оценка точности полученных результатов проводилась сравнением с полевыми данными. Наше исследование показало, что при совместном использовании двух диапазонов повышается общая точность классификации.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, торфяные болота, торфяные пожары, Sentinel-1, Sentinel-2, радиолокационный диапазон, оптический диапазон
Полный текстСписок литературы:
- Вомперский С. Э., Иванов А. И., Цыганова О. П., Валяева Н. А., Глухова Т. В., Дубинин А. И., Глухов А. И., Маркелова Л. Г. Заболоченные органогенные почвы и болота России и запас углерода в их торфах // Почвоведение. 1994. № 12. С. 17–25.
- Вомперский С. Э., Глухова Т. В., Смагина М. В., Ковалев А. Г. Условия и последствия пожаров в сосняках на осушенных болотах // Лесоведение. 2007. № 6. С. 35–44.
- Копылов В. Н., Полищук Ю. М., Хамедов В. А. Синтез оптических и радиолокационных космических снимков при решении задачи оперативного обнаружения лесных гарей // Гео-Сибирь. 2007. Т. 3. С. 157–162.
- 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.
- Медведева М. А., Макаров Д. А., Сирин А. А. Применимость различных спектральных индексов на основе спутниковых данных для оценки площадей торфяных пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 157–166. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-157-166.
- Сирин А., Минаева Т., Возбранная А., Барталев С. Как избежать торфяных пожаров? // Наука в России. 2011. № 2. С. 13–21.
- Сирин А. А., Медведева М. А., Макаров Д. А. и др. Мониторинг растительного покрова вторично обводненных торфяников Московской области // Вестн. Санкт-Петербургского ун-та. Науки о Земле. 2020. Т. 65. № 2. С. 314–336. DOI: 10.21638/spbu07.2020.206.
- Сирин А. А., Медведева М. А., Иткин В. Ю. и др. Выявление торфяных пожаров для оценки эмиссии парниковых газов // Метеорология и гидрология. 2022. № 10. С. 33–45. DOI: 10.52002/0130-2906-2022-10-33-45.
- Assessment on peatlands, biodiversity and climate change: Main report / eds. Parish F., Sirin A., Charman D., Joosten H., Minaeva T., Silvius M., Stringer L. Wageningen: Global Environment Centre, Kuala Lumpur and Wetlands Intern., 2008. 179 p.
- Blain D., Row C., Alm J., Byrne K., Parish F., Duchemin É., Huttunen J. T., Tremblay A., Delmas R., Silveira Menezes C. F., Delmas R., Minayeva T., Pinguelli Rosa L. P., Sirin A. Chapter 7. Wetlands // 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. V. 4: Agriculture, forestry and other land use. IPCC, 2006. 24 p.
- Chuvieco E., Martín M. P., Palacios A. Assessment of different spectral indices in the red–near-infrared spectral domain for burned land discrimination // Intern. J. Remote Sensing. 2002. V. 23. P. 5103–5110. DOI: 10.1080/01431160210153129.
- Chuvieco E., Mouillot F., van der Werf G. R. et al. Historical background and current developmens for mapping burned area from satellite Earth observation // Remote Sensing of Environment. 2019. No. 225. P. 45–64. DOI: 10.1016/j.rse.2019.02.013.
- De Luca G., Silva J. M. N., Modica G. A workflow based on Sentinel-1 SAR data and open-source algorithms for unsupervised burned area detection in Mediterranean ecosystems // GIScience and Remote Sensing. 2021. V. 58. No. 4. P. 516–541. DOI: 10.1080/15481603.2021.1907896.
- French N. H. F., Kasischke E. S., Hall 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. 443–462. DOI: 10.1071/WF08007.
- Hu Y., Fernandez-Anez N., Smith T. E. L., Rein G. Review of emissions from smouldering peat fires and their contribution to regional haze episodes // Intern. J. Wildland Fire. 2018. V. 27. No. 5. P. 293–312. DOI: 10.1071/WF17084.
- IPCC, 2014: 2013 Supplement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Wetlands. IPCC Methodology Report / eds. Hiraishi T., Krug T., Tanabe K., Srivastava N., Baasansuren J., Fukuda M., Troxler T. G. IPCC, Switzerland, 2014. 354 p.
- IPCC, 2019: 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories / eds. Calvo Buendia E., Tanabe K., Kranjc A., Baasansuren J., Fukuda M., Ngarize S., Osako A., Pyrozhenko Y., Shermanau P., Federici S. IPCC, Switzerland, 2019. 1249 p.
- Joosten H., Sirin A., Couwenberg J. et al. The role of peatlands in climate regulation // Peatland Restoration and Ecosystem Services: Science, Policy and Practice. Ecological Reviews. Cambridge: Cambridge University Press, 2016. P. 63–76. DOI: 10.1017/CBO9781139177788.005.
- Key C. H., Benson N. C. The normalized burn ratio (NBR): A Landsat TM radiometric measure of burn severity. Bozeman, MT, USA: Northern Rocky Mountain Science Center, United States Geological Survey, 1999.
- Marlier M. E., Liu T., Yu K. et al. Fires, smoke exposure, and public health: An integrative framework to maximize health benefits from peatland restoration // GeoHealth. 2019. V. 3. Iss. 7. P. 178–189. DOI: 10.1029/2019GH000191.
- Moreira de Araújo F., Ferreira L. G. Satellite-based automated burned area detection: a performance assessment of the MODIS MCD45A1 in the Brazilian savanna // Intern. J. Applied Earth Observation and Geoinformation. 2015. V. 36. P. 94–102. DOI: 10.1016/J.JAG.2014.10.009.
- Leifeld J., Wüst-Galley C., Page S. Intact and managed peatland soils as a source and sink of GHGs from 1850 to 2100 // Nature Climate Change 2019. V. 9. Iss. 12. P. 945–947. DOI: 10.1038/s41558-019-0615-5.
- Loisel J., Gallego-Sala A. V., Amesbury M. J. et al. Expert assessment of future vulnerability of the global peatland carbon sink // Nature climate change. 2021. V. 11. Iss. 1. P. 70–77. DOI: 10.1038/s41558-020-00944-0.
- Rein G., Huang X. Smouldering wildfires in peatlands, forests and the Arctic: Challenges and perspectives // Current Opinion in Environmental Science and Health. 2021. V. 24. Article 100296. DOI: 10.1016/j.coesh.2021.100296.
- Sirin A., Medvedeva M. Remote sensing mapping of peat-fire-burnt areas: Identification among other wildfires // Remote Sensing. 2022. V. 14. Article 194. DOI: 10.3390/rs14010194.
- Stroppiana D., Azar R., Calò F. et al. Integration of optical and SAR data for burned area mapping in Mediterranean regions // Remote Sensing. 2015. V. 7. P. 1320–1345. DOI: 10.3390/rs70201320.
- Tanneberger F., Tegetmeyer C., Busse S. et al. The peatland map of Europe // Mires Peat. 2017. V. 19. Article 22. DOI: 10.19189/MaP.2016.OMB.264.
- Veraverbeke S., Verstraeten W. W., Lhermitte S., Goossens R. Illumination effects on the differenced Normalized Burn Ratio’s optimality for assessing fire severity // Intern. J. Applied Earth Observation and Geoinformation. 2010. V. 12. P. 60–70. DOI: 10.1016/J.JAG.2009.10.004.