Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 11–15 ноября 2024 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXII.B.197

Сценарии послепожарной динамики спектральных признаков растительных покровов в условиях криолитозоны Сибири

Забродин А.Н. (1), Якимов Н. Д. (1), Пономарев Е.И. (1,2)
(1) Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярск, Россия
(2) Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия
Работа выполнена на основе анализа данных со спутников Landsat для серии пожаров (2016–2018 гг.) в лиственничных насаждениях с привязкой к различным вариантам мерзлоты, характерных для Сибири. Представлены данные вариативности значений спектральных индексов NDVI и LST на послепожарных участках с учетом начального уровня воздействия огня по индексу dNBR [1]. Для выборки из 20 пожаров классифицировались уровни пожарного воздействия и динамика спектральных признаков в течение 5–летнего срока. На послепожарных участках зафиксированы значимые отличия 5–летней динамики индекса dNBR, что характеризует процесс восстановления напочвенного покрова и, косвенно, – состояние древостоя. В зоне сплошной мерзлоты, при начальном преобладании классов среднего и высокого пожарного воздействия (28% и 26%), после 5 лет до 98% полигона пожара было отнесено к классу незначительной нарушенности в терминах dNBR. В зоне прерывистого распространения мерзлоты к условно восстановившейся территории было отнесено до 52% послепожарного участка при преобладании на начальной фазе классов низкого (51%) и среднего (28%) уровней пожарного воздействия. В условиях редкоостровной мерзлоты по индексу dNBR фиксировалось восстановление на площади около 39%. В лесорастительных условиях островной мерзлоты – на 69% постпожарной территории. Для выборки пожаров двух последних категорий был преимущественно характерен низкий/средний начальные уровни пожарного воздействия (76% площади участков, соответственно). Выявлены характерные сценарии динамики аномалий спектральных признаков ΔNDVI и ΔLST в течение первых 5 лет послепожарного восстановления, различные для зоны сплошной мерзлоты и участков в лесорастительных условиях прерывистой и островной мерзлоты. Достоверность аппроксимации в среднем составляла 0,35–0,66 для уровня значимости 0,95. Наибольший уровень начального воздействия по спектральным признакам зафиксирован на территории распространения сплошной мерзлоты, где амплитуда колебаний значений в течение 5 лет увеличивается, в то время как для остальных участков зафиксировано снижение амплитуды колебаний для показателей ΔNDVI и ΔLST. Абсолютные значения NDVI на участках после пожаров варьировали в диапазоне 0,30 (сплошная мерзлота), 0,50 (прерывистая мерзлота), 0,48–0,53 – в условиях редкоостровной и островной мерзлоты при средних значениях фонового уровня NDVIф=0,51–0,61. Таким образом, послепожарные аномальные значения ΔNDVI составляли не более ~28% от фонового уровня в условиях сплошной мерзлоты, 57% – в условиях прерывистой мерзлоты, >69% – в условиях редкоостровной мерзлоты и ~50% в условиях островной мерзлоте. Максимальный уровень аномалии ΔLST непосредственно после пожарного воздействия зафиксирован для послепожарных участков в условиях сплошной мерзлоты ~85%, значения которых снижались в условиях прерывистой (~75%), островной (68%) и редкоостровной (64%) мерзлоты. При этом в условиях распространения сплошной мерзлоты скорость снижения аномалии ΔLST была минимальна, а уровень начальной аномалии, различный при 4 классах начального пожарного воздействия сохранялся на протяжении 5-летнего срока наблюдений. Наиболее эффективно процесс выравнивания аномалии LST протекает в условиях редкоостровной мерзлоты.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-14-20007, https://rscf.ru/project/23-14-20007/, Красноярского краевого фонда науки. Спутниковые данные обработаны в Центре коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН в рамках государственного задания № FWES-2024-0023 (ИЛ СО РАН) и FWES-2024-0027 (ФИЦ КНЦ СО РАН).

Ключевые слова: лесные пожары, классификация, аномалии температуры, послепожарное восстановление, NBR/dNBR, NDVI, LST.
Литература:
  1. Ponomarev E.I., Zabrodin A.N., Ponomareva T.V. Classification of Fire Damage to Boreal Forests of Siberia in 2021 Based on the dNBR Index // Fire. 2022. Vol. 5. № 1. P. 19.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Забродин А.Н., Якимов Н.Д., Пономарев Е.И. Сценарии послепожарной динамики спектральных признаков растительных покровов в условиях криолитозоны Сибири // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 101. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

101