Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год
Опыт создания и перспективы развития информационных систем дистанционного мониторинга лесов России
Барталев С.А. (1), Лупян Е.А. (1), Лукина Н.В. (2), Ершов Д.В. (2)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Москва, Россия
Леса России относятся к важнейшей составляющей ресурсно-экологического потенциала страны. Вместе с тем, будучи бесспорным мировым лидером по объёму имеющихся лесных ресурсов, наша страна в настоящее время обладает лишь весьма приблизительными представлениями о них, поскольку не располагает точными данными о характеристиках лесов, необходимыми для полного понимания их экономического и экологического потенциала, а следовательно, и правильного его использования (Исаев и др., 2014; Лукина и др., 2015). К настоящему времени в нашей стране разработаны эффективные технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса, открывающие возможность регулярного получения объективной информации о лесах (Барталев и др., 2016). Современный этап развития методологии спутникового мониторинга лесов определяется беспрецедентно высоким уровнем доступности спутниковых данных, возможностью их оперативного получения и формирования однородных по радиометрическому и геометрическому качеству многолетних рядов, развитием автоматических технологий предварительной и тематической обработки данных, созданием информационных систем дистанционного мониторинга лесов, включающих web-сервисы on-line предоставления информации о лесах и инструментов ее анализа.
Созданная для решения, прежде всего, задач охраны лесов от пожаров Информационная система дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства РФ (ИСДМ-Рослесхоз) (Барталев и др., 2008; Барталев и др., 2010; Лупян и др., 2015) c 2005 года находится в промышленной эксплуатации и практически непрерывно развивается, в том числе, в связи с появлением новых спутниковых систем ДЗЗ и технологических возможностей доступа к получаемым данным и их обработки. ИСДМ-Рослесхоз позволяет на основе использования дистанционных данных оперативно обнаруживать и контролировать лесные пожары на всей территории РФ, моделировать развитие очагов горения, прогнозировать и определять пройденную огнём площадь и степень повреждения лесов (Барталев и др., 2017).
Разработанный Российской академией наук Информационный спутниковый сервис мониторинга растительного покрова ВЕГА-Science (http://sci-vega.ru/) (Лупян и др., 2014; Лупян и до., 2015) позволяет осуществлять непрерывный мониторинг лесов, включая оценку динамики покрытой лесом площади, породной структуры и объемов древесины лесов, выявление изменений в лесах в связи с пожарами, вырубками и другими деструктивными факторами.
Информационная система ВЕГА-Приморье разработана для решения задач комплексного космического мониторинга лесов Приморского края в рамках пилотного проекта, направленного на внедрение современных технологий ДЗЗ из космоса для оценки лесов с целью обеспечения максимально полного использования их ресурсно-экологического потенциала, повышения эффективности их охраны, защиты и использования, сохранения уникального биологического разнообразия лесной флоры и фауны (Лупян и др., 2016). ВЕГА-Приморье ориентирована на обеспечение возможности применения современных спутниковых технологий ДЗЗ для решения, в первую очередь, следующих задач:
- мониторинг лесных пожаров и их последствий;
- мониторинг процессов усыхания (деградации) и гибели лесов;
- мониторинг лесопользования (прежде всего рубок);
- мониторинг лесных ресурсов;
- мониторинг охотничьих ресурсов.
Целью системы является создание технической и информационной основы для разработки и внедрения новых методов решения задач комплексного мониторинга и управления лесными ресурсами Приморского края. Для достижения данной цели в систему интегрировались имеющиеся и вновь разрабатываемые возможности анализа спутниковой информации для решения задач мониторинга лесов. В системе Вега-Приморье также реализован ряд новых элементов и информационных сервисов. Важной особенностью системы является возможность анализа получаемой информации на основе данных ДЗЗ совместно с материалами, традиционно используемыми для управления лесами, что способствует включению предоставляемых системой сервисов в контур принятия решений по эффективному управлению лесами Приморского края.
Работа выполнена в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 01.20.0.2.00164).
Работа выполнена в рамках государственного контракта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации №05.577.21.0294 на тему: «Разработка технологий автоматизированной обработки спутниковых данных дистанционного зондирования Земли для создания и поддержки информационных сервисов мониторинга лесных ресурсов и охотничьих угодий России». Уникальный идентификатор проекта RFMEFI57718X0294.
Ссылка на видеотрансляцию доклада - https://youtu.be/sQ3G6j3oUFA
Ключевые слова: леса, пожары, мониторинг, дистанционное зондирование, информационные системы, ИСДМ-Рослесхоз, Вега-Science, Вега-ПриморьеЛитература:
- 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.
- Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Основные возможности и структура информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. № 2. С. 97-105.
- Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агенства лесного хозяйства РФ (состояние и перспективы развития) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Выпуск 5. Т. 2. С. 419-429.
- Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Хвостиков С.А., Лупян Е.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. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-176-193.
- Исаев А.С., Барталев С.А., Лупян Е.А., Лукина Н.В. Спутниковое зондирование Земли - уникальный инструмент мониторинга лесов России // Вестник РАН. 2014. Т. 84. № 12. С. 1073-1079.
- Лукина Н.В., Исаев А.С., Крышень А.М., Онучин А.А., Сирин А.А., Гагарин Ю.Н., Барталев С.А. Приоритетные направления развития лесной науки как основы устойчивого управления лесами // Лесоведение. 2015. № 4. С. 243-254.
- Лупян Е.А., Барталев С.А., Балашов И.В., Барталев С.С., Бурцев М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Жарко В.О., Кашницкий А.В., Колбудаев П.А., Крамарева Л.С., Мазуров А.А., Оксюкевич А.Ю., Плотников Д.Е., Прошин А.А., Сенько К.С., Уваров И.А., Хвостиков С.А., Ховратович Т.С. Информационная система комплексного дистанционного мониторинга лесов «Вега-Приморье» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 11-28. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-5-11-28.
- Лупян Е.А., Барталев С.А., Ершов Д.В., Котельников Р.В., Балашов И.В., Бурцев М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Жарко В.О., Ковганко К.А., Колбудаев П.А., Крашенинникова Ю.С., Прошин А.А., Мазуров А.А., Уваров И.А., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г., Флитман Е.В., Хвостиков С.А., Шуляк П.П. Организация работы со спутниковыми данными в информационной системе дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 222-250.
- Лупян Е.А., Барталев С.А., Толпин В.А., Жарко В.О., Крашенинникова Ю.С., Оксюкевич А.Ю. Использование спутникового сервиса ВЕГА в региональных системах дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №. 3. С. 215-232.
- 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.
Презентация доклада