Торфяные пожары отличаются от других природных пожаров длительностью, потерями углерода, выбросами парниковых газов и особо опасных для человека продуктов горения и другими экологическими последствиями. Их трудоемко идентифицировать наземными методами и сложно выделить среди лесных и других природных пожаров по дистанционным данным. На примере катастрофических пожаров июля-августа 2010 года в центре европейской части России рассмотрены возможности детектирования торфяных пожаров с использованием тепловых аномалий Terra/Aqua MODIS [1,6], ГИС-слоя торфяников [4], анализа растительного/почвенного покрова до и после пожара по данным Landsat-5 TM с последующей наземной проверкой [3,8] .
Достоверно установить факт торфяного пожара и провести картографирование образованных им гарей можно путем наземного обследования. Однако это небезопасно и крайне трудоемко. Наиболее реально проведение таких работ дистанционными методами.
Было проведено картографирование гарей на торфяниках Московской области путем сравнения спектральных характеристик поверхности до и после пожара по данным Landsat-5 ТМ в рамках контуров торфяников. Были протестированы наиболее часто используемые вегетационные индексы как общие NDVI и NDMI, так и специфичные для выявления гарей MIRBI, BAI, NBR и NBR2. Для каждого анализировались значения после пожара, а также разница между допожарным и послепожарным моментом. Для каждого индекса и разности были найдены пороговые значения для идентификации гарей на торфяниках. Для оценки точности всех индексов в рамках площадей пожаров на торфяниках проводилась оценка точности на базе 598 наземных точек. Для участков с установленными значениями оптимального показателя индекса для спутниковых данных после пожара была проведена комбинированная классификация с обучением и без обучения для уточнения границ гарей [3,8].
Для Московской области анализировались все природные пожары, полученные по спутниковым данным Terra/Aqua MODIS о тепловых аномалиях низкого пространственного разрешения 1 км и предоставленные Центром коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» Института космических исследований Российской академии наук (http://ckp.geosmis.ru/) [1,6]. Для детектирования пожаров на торфяниках проводилось пересечение всех природных пожаров с границами болот и торфяников. По данным тепловых аномалий Terra/Aqua MODIS для всех природных пожаров Московской области были получены показатели: средняя и максимальная пожарная радиационная мощность (FRP) [7], средняя и максимальная температура пожара MOD14/MYD14, а также длительность горения [1].
Полученные гари и пожары при пересечении с площадями наземных данных, подтверждающих факт горения торфа, принимались как торфяные пожары и образованные ими гари, а непересекающиеся с наземными данными – как гари и пожары на торфяниках. По проведенному сравнению характеристик обоих типов пожаров (торфяных и на торфяниках) сделано предположение о возможности разделения низовых (травяных) пожаров на торфяниках и перешедших в категорию собственно торфяных пожаров, захвативших торфяные почвы, на основании пороговых значений длительности пожара, максимальной пожарной радиационной мощности (FRP) и максимальной температуры горения. Такой подход позволит на рассматриваемой территории по данным тепловых аномалий Terra/Aqua MODIS определить пожар как торфяной (подземный). Эта информация дает сигнал об особом виде природных пожаров, который характеризуется выбросом наиболее опасных для здоровья человека веществ. А также о том, что последствия для растительного покрова, особенно древесного, будут серьезными, а потери углерода и эмиссия парниковых газов в атмосферу будут связаны не только с горением биомассы, но и торфяной почвы.
Работа проводилась при поддержке проекта Российского научного фонда № 19-74-20185. Авторы признательны Центру коллективного пользования "ИКИ-Мониторинг" Института космических исследований РАН за предоставленные данные.