Денисов Денис Андреевич

Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова.

Мониторинг лесных пожаров методами спутникового зондирования.

Пожары в лесных массивах часто наносят непоправимые последствия и приводят к полной гибели флоры и фауны. Основной причиной возникновения пожаров является человек (его небрежность при пользовании в лесу огнем во время работы и отдыха). Большинство очагов возникает в местах пикников, сбора грибов, охоты, и других местах, где замечена деятельность человека. Статистика показывает, что частое возникновение пожаров происходит в выходные дни, подтверждая вышесказанное.

Оценка экономических и экологических последствий лесных пожаров требует своевременного получения объективных данных о состоянии поврежденных насаждений, в том числе о наличии в их составе усыхающих и усохших деревьев. Такого рода данные в настоящее время получаются, как правило, в ходе наземного исследования, но основным минусом данного метода является трудоёмкость работы, требующая большое число кадров и невозможность обследовать большие территории. Наличие таких фактов подталкивает на развитие альтернативных методов оценки состояния поврежденных пожарами лесов на основе данных дистанционного зондирования со спутников.

Особенно остро проблема необходимости оперативных данных о состоянии лесов встала летом 2010 года, когда нашу страну "поглотила" небывалая жара, и как следствие, возникла катастрофическая ситуация с лесными пожарами.

На сегодняшний день в России функционирует Информационная система дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз). Система была введена в эксплуатацию в 2003 году, а с 2005 года она находится в промышленной эксплуатации. Основная задача ИСДМ-Рослесхоз – выявление и учёт изменений состояния лесов в результате негативных воздействий лесных пожаров и анализ причин их возникновения. Однако первые снимки лесных пожаров в России из космоса появились на сайте американского космического агентства NASA со спутников космической группировки EOS (Earth Observing System). На снимках лесных пожаров из космоса, переданных Terra (официальное название EOS AM-1) на Землю 4 августа 2010 года было хорошо видно, где и как горят лесные массивы и торфяники в России. Помимо этого по снимкам можно было понять причины задымления городов. В частности, было видно, что сильнейшие пожары в Рязанской области (самые интенсивные в Центральной России) при "удачном" направлении ветра вызывали задымление в Москве, но основной причиной мглы, накрывшей столицу, являлся дым от торфяников к востоку от города. Однако у этого метода есть существенные недостатки. Эксперты NASA отмечали, что большое количество очагов пожаров спутник не может обнаружить, поскольку они скрыты плотной пеленой дыма. Однако, они способны получать информацию не только в видимом диапазоне, но и более широком спектре, определяя распространение других продуктов горения.

Рис.1. Распространение в атмосфере угарного газа

На космическом снимке лесных пожаров, полученном другим спутником EOS-Aqua заметно, как распространяется в атмосфере угарный газ (на снимке это области, окрашенные красным цветом). Особенно велика его концентрация к востоку и юго-востоку от Москвы, а также на Предуралье и Западной Сибири. Что касается данных, полученных со спутников и опубликованных российскими учеными, то это в основном статистика, т.е. площади земель, покрытых природными пожарами. По данным Института космических исследований РАН (использовались приборы MODIS со спутников Terra и Aqua), по состоянию на 18.08.2010 на территории РФ было пройдено огнем 5,8 млн. га. По оценке Института леса им. В.Н.Сукачева СО РАН (по данным приборов AVHRR со спутников NOAA) – около 5,9 млн. га. Более половины площадей этих пожаров приходятся на территории покрытые лесом. По данным Всемирного центра мониторинга пожаров (Global Fire Monitoring Center), также на основе инструментальных наблюдений из космоса, площадь, пройденная пожарами на территории РФ с января по середину августа 2010 г., составила не менее 10-12 млн. га. Спутниковая информация позволяет оценить масштабы лесных пожаров, а также вызванную ими неблагополучную экологическую обстановку. Использование данных при мониторинге лесных пожаров и состояния лесной растительности, является наиболее прогрессивным и несет значительно информацию, нежели используемые натурные и иные наблюдения. Поскольку спутниковая информация порой является единственным источником, за этим направлением науки стоит будущее оперативного наблюдения и контроля природных процессов и явлений.