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.517

Аспекты организации непрерывного мониторинга крупных природных пожаров спутниками серии «Арктика-М».

Шатров Р.А. (1), Брежнев Р.В. (1), Бурцев М.А. (2), Бриль А.А. (2), Лупян Е.А. (2), Маглинец Ю.А. (1), Мазуров А.А. (2), Раевич К.В. (1)
(1) Сибирский федеральный университет, институт космических и информационных технологий, Красноярск, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Доклад посвящен вопросам организации системы непрерывного мониторинга крупных лесных пожаров в период возникновения длительных перерывов между пролетами спутников низкорбитальных спутниковых систем Terra и Aqua (данные приборов MODIS), спутников Suomi NPP и JPSS1 (данные приборов VIIRS). В работе анализируется возможность использования для решения этой задачи данных уникальной спутниковой группировки Арктика-М (Асмус и др. 2021), что в перспективе может позволить осуществить модернизацию существующей системы спутникового мониторинга лесных пожаров (Лупян и др. 2025).
Потенциальная возможность использования этих данных для решения рассматриваемой задачи была проанализирована в работе (Антипова и др. 2023). В настоящем докладе рассмотрены результаты применения методов искусственного интеллекта для оценки в автоматическом режиме факта наличия, либо отсутствия тепловых аномалий в координатах зоны горимости, зафиксированной в момент последнего пролёта спутников низкорбитальных спутниковых систем.
Основным преимуществом предложенного подхода является временная эффективность предоставления результата, что позволяет говорить о формировании способа квазинепрерывного количественного измерения показателя динамики пожара. В работе предлагается технологическая цепочка спутникового мониторинга крупных пожаров, дополняющая традиционную схему, которая позволят выдавать информацию о текущей динамике пожара с частотой поступления входных данных один раз в 15мин. Для этого предлагается воспользоваться ограничением минимальной площади наблюдаемых пожаров, определенной другими способами, в обработке использовать алгоритмы на основе использования сверточной нейронной сети, а также определить ограниченный простой набор показателей динамики. Предлагаемая технологическая цепочка опробована на примере ряда пожаров 2023-2024 гг.
Исследование осуществлено при поддержке КГАУ «Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности» в рамках проекта «Цифровая импортозамещающая технология обнаружения лесных пожаров на основе использования уникальной российской спутниковой группировки Арктика-М с последующей интеграцией с системой ИСДМ-Рослесхоз» № 2023031409613. Работы поддержаны из средств гранта в форме субсидии НОЦ «Енисейская Сибирь» №075-15-2023-620 от 29 августа 2023 г. Подготовка и формирование специальных наборов данных, использующихся для выполнения работы, осуществлялось с использованием возможностей ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др. 2019), развиваемого и поддерживаемого в рамках темы «Мониторинг» Минобрнауки (госрегистрация № 122042500031-8), включая УНУ "Вега - Science" (Лупян и др., 2021).. Данные спутников «Арктика-М» с помощью картографического сервиса единой системы работы со спутниковыми данными ФГБУ «НИЦ «Планета»

Ключевые слова: дистанционное зондирование, Арктика-М, спутниковый мониторинг лесных пожаров
Литература:
  1. Антипова Е.А., Балашов И.В., Беляев Р.Р., Брежнев Р.В., Бриль А.А., Крамарева Л.С., Лупян Е.А., Маглинец Ю.А., Мазуров А.А., Раевич К.В. Оценка возможности использования космической системы Арктика М для мониторинга природных пожаров на примере анализа данных 2023 года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5.
  2. Асмус В.В., Милехин О.Е., Крамарева Л.С., Хайлов М.Н., Ширшаков А.Е., Шумаков И.А. Первая в мире высокоэллиптическая гидрометеорологическая система «Арктика-М» // Метеорология и гидрология. 2021. № 12. С. 11-26.
  3. Бурцев М.А., Мазуров А.А., Бриль А.А., Фролова Е.А., Екимов Н.С., Воронин А.А. Организация работы с данными КА "Арктика-М" №1 в рамках ОСД НИЦ "Планета" // Девятнадцатая международная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)». Москва: ИКИ РАН. 2021.
  4. Бриль А.А., Бурцев М.А., Мазуров А.А., Фролова Е.А., Ткачёв А.А., Холодов Е.И. Организация потоковой обработки и предоставления данных КА "Арктика-М" №1 в объединенной системе работы с данными НИЦ "ПЛАНЕТА" // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Электронный сборник материалов конференции. Институт космических исследований Российской академии наук. Москва, 2022. С. 78. DOI: 10.21046/20DZZconf-2022a.
  5. Гектин Ю.М., Смелянский М.Б., Сулиманов Н.А., Коляда В.С., Бадаев К.В., Зайцев А.А., Андреев Р.В. Первые результаты работы аппаратуры МСУ-ГС/ВЭНА КА «Арктика-М» №1 //Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2022. Т. 9. № 1. С. 30-41.
  6. 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.
  7. 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.
  8. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Бриль А.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Миклашевич Т.С., Плотников Д.Е., Радченко М.В., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А., Хвостиков С.А., Ховратович Т.С. Система "Вега-Science": особенности построения, основные возможности и опыт использования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 9-31. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-9-31

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Шатров Р.А., Брежнев Р.В., Бурцев М.А., Бриль А.А., Лупян Е.А., Маглинец Ю.А., Мазуров А.А., Раевич К.В. Аспекты организации непрерывного мониторинга крупных природных пожаров спутниками серии «Арктика-М». // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 130. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

130