Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Будущая конференция
Архив конференций
2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003
Личный кабинет
Зарегистрироваться на сайте Войти на сайт Забыли пароль?
Электронный сборник статей
«Информационные технологии в дистанционном зондировании Земли - RORSE 2018»
Журнал
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Дополнительная информация
Контакты Полезная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"

XXIII.B.417

Использование данных космических наблюдений для сравнительной оценки плотности пожарного риска в лесах различного целевого назначения

Котельников Р.В. (1)
(1) ФБУ "Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства", г Красноярск, Россия
Увеличение числа чрезвычайных ситуаций в лесах, возникших в следствие лесных пожаров, а также увеличение затрат на тушение, наблюдаемое в последние годы, связанные, в том числе, с климатическими изменениями, вынуждает искать варианты повышения эффективности принимаемых мер.
Значимым элементом системы охраны лесов от пожаров являются меры по противопожарному обустройству лесов. Для грамотного планирования соответствующих мероприятий, требуется учитывать ряд законодательных ограничений на проектирование противопожарных мероприятий, связанных со сплошными рубками лесных насаждений (например, противопожарные разрывы и лесные дороги противопожарного назначения) в защитных лесах. Наличие полного запрета на сплошные рубки в лесах водоохранной зоны существенно осложняет работы по организации защиты от пожаров населенных пунктов. Также следует отметить, что характер использования лесов (например, эксплуатационные или резервные) существенно влияет на причины и вероятность возникновения лесных пожаров. С этой точки зрения особый интерес представляет анализ специфики горимости лесов различного целевого назначения.
В отличии от эксплуатационных и резервных лесов, защитные леса и, тем более особо защитные лесные участки, обычно расположены фрагментарно. Использование традиционных сведений о местах возникновения лесных пожаров, полученных на основе данных региональных диспетчерских служб по результатам авиационных и наземных наблюдений, затруднено по следующим причинам: в прошлые годы не вся территория страны попадала под обязательный учет лесных пожаров; традиционные методы измерения координат при обнаружении пожаров основывались на использовании обычных бумажных карт и иногда предусматривали значительное округление; возможны искажения, связанные с «человеческим фактором» в архивных данных (например дробление крупных пожаров или сокрытие части незначительных пожаров).
Формирование больших объемов хорошо структурированных и независимых от человеческого фактора данных дистанционного зондирования Земли из космоса, позволило получить уникальные результаты сравнительной оценки доли пожаров, возникающих в лесах различного целевого назначения. Следует отметить, что ранее, географически привязанные данные о целевом назначение лесов Российской Федерации в целом, не были доступны научной общественности и подобное исследование в масштабах России проводится впервые.
В качестве исходных данных о лесных пожарах использовались сведения ИСДМ Рослесхоз за 2014-2024 годы. Сведения о пространственном распределении участков лесов с различным целевым назначением взяты из публичной карты лесов (https://pub.fgislk.gov.ru/map/).
В ходе исследования детально проанализированы (в разрезе лесных районов и в разрезе субъектов Российской Федерации) для каждой категории лесов по целевому назначению (включая особо защитные участки) такие показатели как: доля лесных пожаров в лесах различного целевого назначения и динамика частоты возникновения лесных пожаров для каждой категории лесов. Учитывая, что затраты на выполнение большинства мероприятий, связанных с противопожарным обустройством территорий, зависят от площади то такой показатель, дополнительно рассчитан такой показатель как плотность пожарного риска (доля пожаров, возникших на заданной территории, деленная на площадь этой территории).
Общая тенденция последних лет показывает, что этот показатель в защитных лесах существенно выше остальных территорий (в среднем в 4 раза больше, чем эксплуатационных и в 10 раз чем в резервных лесах), хотя и снижается в среднем на -4% в год. Соответствующий рост показателя в резервных лесах незначителен, хотя и растет быстрее (+20% в год), чем растет в эксплуатационных лесах (+9% в год).
Для геопространственного анализа результатов рассчитана удельная плотность пожарного риска (доля плотности пожарного риска в суммарной плотности) для каждой категории и построены соответствующие карта-схемы для резервных, эксплуатационных и защитных лесов (включая особо защитные участки).
Полученные в ходе исследования результаты могут быть использованы для разработки научно обоснованной системы мер противопожарного обустройства лесных территорий и предупреждения лесных пожаров в лесах различного целевого назначения. А также на этапе планирования работ для рационального распределения выделенных ресурсов между территориями различного целевого назначения.
Методы детектирования лесных пожаров с использованием космических средств наблюдения лишены недостатков, связанных с человеческим фактором и благодаря накоплению значительных рядов хорошо структурированных и однородных данных, позволяю получить уникальную информацию, необходимую для лесопожарной аналитики.

Ключевые слова: дистанционный мониторинг, целевое назначение лесов, лесные пожары
Литература:
  1. Барталев С.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Флитман Е.В. Оценка площади пожаров на основе комплексирования спутниковых данных различного пространственного разрешения MODIS и Landsat-TM/ETM+ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. C. 9-26.
  2. Волокитина А.В., Софронова Т.М. Картографирование растительных горючих материалов // Сибирский Лесной Журнал. 2014. № 6.
  3. Егоров В.А., Барталев С.А., Лупян Е.А., Уваров И.А. Мониторинг повреждений растительного покрова пожарами по данным спутниковых наблюдений // Известия вузов: геодезия и аэрофотосъемка. 2006. C. 98-109.
  4. Котельников Р.В. Использование данных дистанционного зондирования Земли для оценки повторяемости пиков горимости в лесах Российской Федерации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 5. C. 9-19. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-5-9-19.
  5. Котельников Р.В., Лупян Е.А., Барталев С.А., Ершов Д.В. Космический мониторинг лесных пожаров: история создания и развития ИСДМ-Рослесхоз // Лесоведение. 2019. № 5. C. 399-409. DOI: 10.1134/S0024114819050048.
  6. Котельников Р.В., Мартынюк А.А. Использование Закона Бенфорда для оценки достоверности сведений о лесных пожарах // Лесотехнический журнал. 2018. Т. 8. № 1 (29). C. 28-34.
  7. Котельников Р.В., Мартынюк А.А. Математическая оценка достоверности информации о лесных пожарах // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2023. № 3. C. 21-34. DOI: 10.37482/0536-1036-2023-3-21-34.
  8. Лупян Е.А., Барталев С.А., Балашов И.В., Егоров В.А., Ершов Д.В., Кобец Д.А., Сенько К.С., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в 21 веке на территории Российской Федерации (цифры и факты по данным детектирования активного горения) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. C. 158-175. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-158-175.
  9. Лупян Е.А., Лозин Д.В., Барталев С.А., Балашов И.В., Стыценко Ф.В. Оценка повреждений российских лесов пожарами в XXI веке на основе анализа интенсивности горения по данным прибора MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 6. C. 233-249. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-233-249.
  10. Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Сенько К.С., Балашов И.В., Мазуров А.А. Оценка площадей пожаров на основе детектирования активного горения с использованием данных шестой коллекции приборов MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. C. 178-192. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-178-192.
  11. Пономарёв Е.И., Иванов В.А. Спутниковый мониторинг динамики экстремальных пожаров // Хвойные бореальной зоны. 2012. Т. 30. № 3-4.
  12. Пономарев Е.И., Харук В.И., Якимов Н.Д. Результаты и перспективы спутникового мониторинга природных пожаров Сибири // Сибирский лесной журнал. 2017. № 5. C. 25-36.
  13. Фуряев В.В. Роль пожаров в процесселесообразования. Новосибирск: Наука, 1996. 252 с.
  14. IPCC, 2019: Summary for Policymakers. In: Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems : Intergovernmental Panel on Climate Change / рук. Shukla P.R., Skea J., Calvo Buendia E., Masson-Delmotte V., Pörtner H.-O., Roberts D.C., Zhai P., Slade R., Connors S., Diemen R. van, Ferrat M., Haughey E., Luz S., Neogi S., Pathak M., Petzold J., Portugal Pereira J., Vyas P., Huntley E., Kissic K., Belkacemi M., Malley J. - Switzerland, 2020. - 41 c.
  15. Bartalev S., Egorov V., Efremov V., Flitman E., Loupian E., Stytsenko F.V. Assessment of Burned Forest Areas over the Russian Federation from MODIS and Landsat-TM/ETM+ Imagery. 2016. pp. 245-271. DOI: 10.1201/b13040-14.
  16. Hayasaka H. Fire Weather Conditions in Boreal and Polar Regions in 2002–2021 // Atmosphere. 2022. Vol. 13. No. 7. pp. 1117. DOI: 10.3390/atmos13071117.
  17. Loboda T., Csiszar I. Estimating burned area from AVHRR and MODIS: validation results and sources of error // Contemporary Earth Remote Sensing from Space. 2005. Vol. 2. pp. 415-421.
  18. Loupian E.A., Mazurov A.A., Flitman E.V., Ershov D.V., Korovin G.N., Novik V.P., Abushenko N.A., Altyntsev D.A., Koshelev V.V., Tashchilin S.A., Tatarnikov A.V., Csiszar I., Sukhinin A.I., Ponomarev E.I., Afonin S.V., Belov V.V., Matvienko G.G., Loboda T. Satellite Monitoring of Forest Fires in Russia at Federal and Regional Levels // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2006. Vol. 11. No. 1. pp. 113-145. DOI: 10.1007/s11027-006-1013-7.
  19. Scott J., Thompson M., Calkin D. A Wildfire Risk Assessment Framework for Land and Resource Management // USDA Forest Service - General Technical Report RMRS-GTR. 2013. pp. i-iii+1.
  20. Tansey K., Grégoire J.-M., Defourny P., Leigh R., Pekel J.-F., Bogaert E., Bartholomé E. A new, global, multi-annual (2000–2007) burnt area product at 1 km resolution // Geophysical Research Letters. 2008. Vol. 35. pp. 1-6. DOI: 10.1029/2007GL031567.

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга