Детектирование гарей от пожаров 2010 на торфяниках Тверской области с использованием спутниковых данных

Крупные природные пожары 2010 года на европейской территории России стали беспрецедентным по своему масштабу и последствиям стихийным бедствием. Особую остроту этой проблеме придавало то, что горению подвергались не только лесные массивы, но и обширные территории осушенных торфяников. Торфяные пожары, характеризующиеся длительным тлением и сложностью тушения, привели к катастрофическому задымлению крупных городов, значительным выбросам углерода и парниковых газов в атмосферу, а также к необратимой деградации уникальных болотных экосистем. В этой связи точная и детальная оценка ущерба, нанесенного этими пожарами, является критически важной задачей для решения целого ряда научных и прикладных вопросов.
Актуальность данной работы определяется объективной необходимостью перехода от обобщенных оценок последствий пожаров к высокоточному картографированию поврежденных территорий. Существующие оперативные системы мониторинга, основанные на использовании спутниковых данных среднего разрешения, таких как MODIS, безусловно, эффективны для выявления активных горячих точек и общей оценки масштабов явления (Лупян и др., 2021). Однако для задач локального и регионального анализа их возможностей недостаточно. Грубое пространственное разрешение подобных данных неизбежно приводит к генерализации границ гарей, невозможности идентификации мелких и мозаичных выгораний и, как следствие, к систематическому занижению реальных пройденных огнем площадей. Это, в свою очередь, влечет за собой неточности в расчетах эмиссии загрязняющих веществ, оценках потерь углеродного пула и биоразнообразия, что затрудняет разработку адекватных мер по восстановлению нарушенных земель.
Таким образом, целью представляемого исследования стало уточнение границ и площадей гарей на торфяниках Тверской области, которая в 2010 году оказалась в числе наиболее пострадавших регионов. Для достижения этой цели в работе применялся индекс NDMI, рассчитываемый по данным спутниковой съемки высокого разрешения (Медведева и др., 2020; Sirin, Medvedeva, 2022). Этот индекс демонстрирует высокую чувствительность к изменению влажности растительности и почвенного покрова, что позволяет с большей надежностью детектировать последствия палов и пожаров на таких сложных объектах, как торфяные болота. В вычислениях использовались границы торфяных месторождений Тверской области, разработанные в ИЛАН РАН на основе спутниковых данных высокого пространственного разрешения и картографического материала. Проведенное исследование показало, что использование подобного подхода позволяет существенно скорректировать общедоступные оценки площадей гарей, полученные по данным MODIS, и уточнить пространственную структуру повреждений. Полученные результаты подчеркивают важность и необходимость применения детальных спутниковых данных для формирования достоверной основы при планировании поствосстановительных мероприятий и проведении точных экологических оценок последствий катастрофических пожаров.
Работа проводилась при поддержке государственного задания ИЛАН РАН и Российского научного фонда (№ 23-74-00067) в рамках проекта «Научные основы выявления торфяных среди других природных пожаров и оценки связанных с ними потерь углерода как фактора влияния на климат».