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.503

Использование данных со спутников FY-3D/3E для детектирования пожаров с разрешением 250 метров

Лю Гэ (1), Лозин Д.В. (2), Лупян Е.А. (2)
(1) МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет космических исследований, Москва, Росиия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В настоящее время спутниковый мониторинг предоставляет возможность оценки радиационных значений в различных спектральных диапазонах для решения множества задач. Одним из самых популярных и востребованных направлений является использование этих данных для обнаружения пожаров. Эта задача подразумевает собой определение координат очагов возгораний и площадей, пройденных огнём. Анализ данных инверсии яркостной температуры, в сочетании с результатами обнаружения облаков, суши и водных объектов, позволяет исключить ложные срабатывания и выявить наличие пожара. Автоматическое определение площади пожара играет важную роль в оперативной оценке возможных повреждений, особенно для крупных лесных пожаров, которые могут распространяться на большие территории, что позволяет своевременно реагировать и снижать потери государственных ресурсов.
На данный момент информационный продукт MODIS для пожаров — Collection 6, является одним из наиболее широко применяемых продуктов для глобального и регионального мониторинга пожаров, а также решения научных задач (Louis Giglio et al., 2016). Пространственное разрешение данного продукта составляет 1 километр.
Приборы MERSI-II и MERSI-LL, установленные на спутниках FY-3D/3E, имеют характеристики, аналогичные MODIS. В работе (Wei Zheng et al. 2023) показана возможность использования канала в 10,5 мкм с разрешением 250 метров для повышения разрешения пожарного продукта FY-3D (Chen et al., 2022). Таким же каналом обладает MERSI-LL. Интерес представляет подтверждение достоверности получаемого таким образом пожарного продукта.
Настоящая работа посвящена изучению возможности создания глобального информационного продукта пожаров, использующего данные FY-3D/3E, с пространственным разрешением в 250 метров. Для этого предлагается предварительно провести модификацию алгоритма MOD14 по методу, описанному в (Лозин и др. 2022). С этой целью был проведён обзор литературы по алгоритму MOD14 и продуктам по обнаружению пожаров спутника FY-3D, изучены их основные принципы, а также выявлены сходства и различия между двумя алгоритмами. Изучение руководства и технической документации по прибору MERSI-LL на FY-3E позволило глубже понять его характеристики, пути обработки данных, а также принципы работы продуктов по обнаружению облаков и распознаванию суши и водных объектов Было проведено сравнение спектральных характеристик приборов MERSI и MODIS (на основе анализа двумерных гистограмм в VEGA), и сделан вывод о необходимости доработки алгоритма MOD14 для адаптации к особенностям фильтрации облаков и калибровки оборудования MERSI.
В конце представлены планы дальнейшей работы по подтверждению возможности использования данных MERSI в канале 10.5 мкм для детектирования пожаров с разрешением в 250 метров.

Работа выполнена в рамках темы ИКИ РАН «Космос -Д» (госрегистрация № 122042500019-6) с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019), функционирование и развитие которого осуществляется при поддержке Минобрнауки (тема "Мониторинг" , госрегистрация № 122042500031-8).

Ключевые слова: детектирование пожаров, MERSI, MOD14, мониторинг пожаров
Литература:
  1. Wei Zheng et al. Study of the Application of FY-3D/MERSI-II Far-Infrared Data in Wildfire Monitoring // Remote Sens. 2023, 15(17), 4228; https://doi.org/10.3390/rs15174228
  2. Chen et al. The Fengyun-3D (FY-3D) global active fire product: principle, methodology and validation, Earth Syst. Sci. Data, 14, 3489–3508, 2022 DOI: 10.5194/essd-14-3489-2022; https://essd.copernicus.org/articles/14/3489/2022/
  3. Louis Giglio, Wilfrid Schroeder, Christopher O. Justice. The collection 6 MODIS active fire detection algorithm and fire products. Science Direct, Volume 178, 1 June 2016, Pages31-41; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425716300827
  4. Д.В. Лозин и др. Адаптация алгоритма детектирования пожаров MOD14 для работы с данными прибора МСУ МР. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. №1. С. 231–234; https://www.researchgate.net/publication/378809139_Adaptation_of_MOD14_fire_detection_algorithm_to_work_with_the_data_of_MSU-MR_device
  5. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. 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.

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Лю Гэ., Лозин Д.В., Лупян Е.А. Использование данных со спутников FY-3D/3E для детектирования пожаров с разрешением 250 метров // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 113. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

113