XXIV.A.438
Выбор методов анализа спутниковых данных для картографирования последствий пожаров в нелесных экосистемах
Феоктистова Н.В. (1), Мурынин АБ (2), Чернова В.А. (1)
(1) НИИ "АЭРОКОСМОС", Москва, Российская Федерация
(2) ФИЦ ИУ РАН, Москва, РФ
Современные системы дистанционного зондирования и методы обработки спутниковых данных позволяют получать непрерывные оценки площадей повреждения лесов пожарами. Оценки площадей природных пожаров, получаемые по спутниковым данным, зависят от используемых средств дистанционного зондирования, методов и алгоритмов оценки выгоревших площадей, надежности информации о типах растительного покрова (Швиденко, Щепащенко, 2013). Глобальные спутниковые продукты о выгоревших площадях характеризуются низким пространственным разрешением, что приводит к пропуску малых выгоревших площадей и недооценке площадей природных пожаров с неоднородной структурой, обусловленной сложными режимами горения (Laris, 2005; Boschetti et al., 2016).
Многие исследователи отмечают худшую точность определения площадей участков, выгоравших при природных пожарах для сельскохозяйственных земель и травянисто-луговой растительности, а также сложность их картографирования (Матвеев, Барталев, 2025, Ostroukhov et al., 2022, Бондур и др., 2026; Кащницкий, 2022; Palomino, Anaya, 2012 и др.). Эти трудности связаны с короткой продолжительностью пожаров, быстрым восстановлением растительного покрова в весенний период, малой площадью горения, наличием облачности и особенностью алгоритмов детектирования гарей (Матвеев и др., 2025). Это приводит к сильной недооценке площадей нелесных пожаров и вызванных ими объемов эмиссий климатически активных газов (Ostroukhov et al., 2022).
При этом пожарные эмиссии от пожаров в луговых и лугово-болотных экосистемах значительно ниже, чем выбросы от лесных пожаров. Однако из-за высокой частоты возгораний и больших площадей, выгорающих ежегодно, суммарные выбросы углерода от таких пожаров сопоставимы с ежегодными эмиссиями от пожаров на лесных территориях (Ostroukhov et al., 2022).
Еще одна проблема детектирования лугово-степных пожаров и сельскохозяйственных палов связана с выявлением ложноположительных участков (распаханных полей), которые имеют схожие спектральные характеристики, что и свежие гари. (Walker K., 2024; Kumar et al., 2025)
В настоящей работе определены регионы РФ, для которых актуальны перечисленные выше проблемы корректной оценки выгоревших площадей, а также проведен анализ перспективных методов решения этих задач.
Ключевые слова: природные пожары, дистанционное зондирование, спутниковые данные, пожарные эмиссии, лугово-степные пожары, сельскохозяйственные палы
Литература:
- Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение. 2013. №5. С. 50–61.
- Матвеев А. М., Барталев С. А. Анализ пространственной точности продуктов спутникового картографирования гарей на территории России. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. №5. С. 178–194. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2025-22-5-178-194
- Матвеев А. М., Барталев С. А., Егоров В. А., Сайгин И.А., Стыценко Ф.В., Шинкаренко С.С. Валидация на территории России национальных и глобальных продуктов картографирования повреждённых пожарами ландшафтов по данным ДЗЗ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22, № 3. С. 9-32. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2025-22-3-9-30.
- Ostroukhov, A.; Klimina, E.; Kuptsova, V.; Naito, D. Estimating Long-Term Average Carbon Emissions from Fires in Non-Forest Ecosystems in the Temperate Belt. Remote Sens. 2022, 14, 1197. https://doi.org/10.3390/rs14051197
- Бондур В.Г., Феоктистова Н.В., Зима А.Л., Воронова О.С. Повышение точности определения площадей природных пожаров и объемов вызываемых ими эмиссий климатически активных газов и аэрозолей по спутниковым данным на территории Дальнего Востока России // Исследование земли из космоса, 2026, № 6, с. 13–28 (в печати)
- Кащницкий А.В. Метод автоматического детектирования повреждений растительного покрова природными пожарами по данным спутников серий Landsat и Sentinel-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 29-38. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-29-38
- Laris P. S. Spatiotemporal problems with detecting and mapping mosaic fire regimes with coarse-resolution satellite data in savanna environments // Remote Sensing of Environment, Volume 99, Issue 4. 2005. pp. 412-424, ISSN 0034-4257
- Boschetti L., Stehman S.V., Roy D.P. A stratified random sampling design in space and time for regional to global scale burned area product validation // Remote Sens. Environ. 2016. 186. 465–478.
- Palomino, S.; Anaya, J.A. Evaluation of the Causes of Error in the Mcd45 Burned-Area Product for the Savannas of Northern South America // Dyna Colomb. 2012. 79. pp.35–44.
- Walker K. Overcoming Common Pitfalls to Improve the Accuracy of Crop Residue Burning Measurement Based on Remote Sensing Data // Remote Sensing. 2024. Vol. 16, No. 2. Art. 342. DOI: 10.3390/rs16020342.
- Kumar S., Ghosh S. K., Pateriya B. Development of new spectral indices for mapping of crop residue burning using satellite remote sensing // International Journal of Remote Sensing. 2025. Vol. 46, No. 10. P. 3851–3873. DOI: 10.1080/01431161.2025.2492411.
- Deshpande M. V., Pillai D., Jain M. Detecting and quantifying residue burning in smallholder systems: An integrated approach using Sentinel-2 data // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2022. Vol. 108. Art. 102761. DOI: 10.1016/j.jag.2022.102761.
Презентация доклада
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных