ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ ДЛЯ ПОДСЧЕТА ПЛОЩАДЕЙ, ПОРАЖЕННЫХ ЛЕСНЫМИ ПОЖАРАМИ — СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

Аннотация: Рассмотрены возможности применения специализированных программных продуктов Erdas Imagine v.9.1, MapInfo Professional v.10.0 и ArcGIS v.9.2 с целью изучения очагов лесных пожаров на основе космической информации. В частности описывается технология привязки космических снимков. Описывается пересчет координат из одной системы в другую. Для этого были использованы возможности картографического калькулятора (Coordinate Calculator), встроенного в программу Erdas Imagine v.9.1, меню Tools. Анализируются возможности программного продукта ArcGIS v.9.2. при помощи которого было произведено дешифрирование очагов лесных пожаров, а также производился подсчет площадей выгоревших участков.

Выпуск: №3 / 2018 (июль — сентябрь)

УДК: 551:629.78

Автор(ы): Кислякова Наталья Анатольевна
преподаватель, кафедра геодезии, картографии и геоинформатики, Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва», г.Саранск

Варфоломеев Александр Федорович
доцент, кафедра геодезии, картографии и геоинформатики, Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, г.Саранск

Страна: Россия

Библиографическое описание статьи для цитирования: Кислякова Н. А. Использование космических снимков для подсчета площадей, пораженных лесными пожарами [Электронный ресурс] / Н. А. Кислякова, А. Ф. Варфоломеев // Современные проблемы территориального развития : электрон. журн. – 2018. – № 3. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 х.

В последние годы космические снимки являются источником получения объективной информации для решения различных задач в области природопользования [1,2]. Снимки используются при исследовании негативных изменений окружающей среды, в том числе при мониторинге лесных пожаров. Снимки позволяют не только выявлять различные явления и объекты, но и оценивать их количественно [3,4]. Они являются одним из основных источников пространственной информации и данных для создания географических информационных систем (ГИС). Снимки дают возможность оперативно и регулярно получать информацию об объектах и их взаимосвязях, а также процессах, происходящих на поверхности Земли [5,6].

В настоящее время на сайтах компаний, работающих на рынке по получению космической информации, имеется большой объем данных о космических съемкам поверхности Земли.

Летом 2010 года, из-за высоких температур и отсутствия дождей на территории Республики Мордовия (РМ), и в ряде других регионов Российской Федерации были зафиксированы интенсивные лесные пожары. По данным космической съёмки необходимо было дешифрировать и подсчитать площади сгоревших участков леса в западной части территории РМ.

Для решения поставленной задачи с сайта NASA был скопирован космический снимок исследуемой территории (рис. 1) на 4 августа 2010 года. При первом взгляде на снимок можно выделить несколько очагов горения.

Полученные изображения были трансформированы с использованием контрольных точек.

Рис. 1. Космический снимок изучаемой территории

Пересчет координат из одной системы в другую был выполнен при помощи картографического калькулятора (Coordinate Calculator), встроенного в программу Erdas Imagine v.9.1, меню Tools.

На трансформированных снимках можно дешифрировать очаги лесных пожаров.

Далее было использовано программное обеспечение ArcGIS 9.2., на базе которого были оцифрованы леса, подвергшиеся пожарам на момент проведения съёмки (4 августа 2010 г.) (рис. 2).

Рис. 2. Оцифрованные участки

Совмещение оцифрованных площадей до возникновения пожаров и после показывает, что наибольший ущерб был нанесён хвойным породам леса (рис.3).

Рис. 3. Совмещенные участки выгоревших лесов

Далее были подсчитаны площади территорий, пострадавших от лесных пожаров на примере одного из участков снимка.

Источником оперативной и объективной информации о пожарной обстановке является спутниковая съемка Земли. Летом 2010 г. был создан геоинформационный сервис по оперативному мониторингу пожаров на территории Российской Федерации – ScanEx Fire Monitoring Service (SFMS), который предоставляет доступ к спутниковым данным низкого, среднего и высокого пространственного разрешения.

Особенность геосервиса заключается в применении данных со спутников с высоким пространственным разрешением Landsat-5 (30 м) и SPOT 4 (20 м). По данным с таким разрешением можно определить очаги пожаров, понять направление их распространения, а также оценить площадь, пройденную огнём, что является немаловажным при оценке повреждения лесного массива и его последующего восстановления.

На заключительном этапе исследования с сайта были скопированы снимки на октябрь 2010 года с выгоревшими участками леса, и по технологии, описанной выше, привязаны к нужной системе координат. Далее при помощи программного обеспечения MapInfo Professional 10.0 была оцифрована территория западной части Республики Мордовия и подсчитана площадь лесных пожаров на октябрь 2010 года. Она составила 64 800 га. Результат дешифрирования показан на рис. 4.

Рис. 4. Площади выгоревших участков в западной части Республики Мордовия

Данная технология позволит выявлять очаги лесных пожаров, отслеживать распространение огня, а впоследствии оценивать ущерб, нанесенный лесному хозяйству страны.

Предлагаемые технологии позволят природоохранным организациям спланировать мероприятия по восстановлению геоэкосистем, подвергшимся воздействию пожаров [7].

Список использованных источников

Варфоломеева Н. А., Варфоломеев А. Ф., Манухов В. Ф. Методика обработки космической информации // Геоинформационное картографирование в регионах России: материалы Всерос. науч.-практ. конф. к 75-летию факультета географии и геоэкологии Воронежского госуниверситета. Воронеж, С. 54–57.
Варфоломеев А. Ф., Коваленко А. К., Манухов В. Ф. ГИС для оценки природных и антропогенных факторов при территориальном природопользовании // ИнтерКарто 9: ГИС для устойчивого развития территорий: материалы Междунар. конф. Севастополь, 2003. С. 173–178.
Вдовин Е. С., Каверин А. В., Стволкова Е. Н. Сравнительная оценка лесистости на территориях Республики Мордовия и Марий Эл по результатам классификации спутниковых снимков LANDSAT // ИнтерКарто/ИнтерГИС. 2015. Т 21. С. 433–
Данюлис Е. П., Жирин В. М., Сухих В. И., Эльман Р. М. Дистанционное зондирование в лесном хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1989. 200 с.
Долганина М. Ю., Манухов В. Ф. Обработка данных дистанционного зондирования Земли в программе ScanEx Image Processor [Электронный ресурс] // Огарёв-Оnline. № 24. URL: http://journal.mrsu.ru/arts/obrabotka-dannyx-distancionnogo-zondirovaniya-zemli-v-programme-scanex-image-processor.
Ивлиева Н. Г., Росяйкина Е. А. Обработка данных дистанционного зондирования Земли в ГИС-пакете ArcGIS [Электронный ресурс] // Огарёв-Оnline. № 4. URL: http://journal.mrsu.ru/arts/obrabotka-dannykh-distancionnogo-zondirovaniya-zemli-v-gis-pakete-arcgis.
Кустов М. В.Комплексная эколого-географическая характеристика урбанизированных территорий с использованием геоинформационных технологий (на примере г. Саранска) // Вестник Мордовского университета. № 1. С. 112–118.

Kislyakova Natalia

lecturer, Department of geodesy, cartography and Geoinformatics, Federal State budgetary educational institution of higher education «N. P. Ogarev National research Mordovian state University», Saransk

Varfolomeev Alexander

associate Professor, Department of geodesy, cartography and Geoinformatics, Federal State budgetary educational institution of higher education «N. P. Ogarev National research Mordovian state University», Saransk

USING COSMIC SURFACES FOR COUNTING OF AREAS OF FORESTED FIRE

The possibilities of using specialized software products Erdas Imagine v.9.1, MapInfo Professional v.10.0 and ArcGIS v.9.2 are considered. Their purpose was to study the fires on the basis of space information. In particular, the technology of space images binding is described. It describes the coordinates recalculation from one system to another. To do this, we used the capabilities of the Coordinate Calculator, built into the program Erdas Imagine v.9.1 with the Tools menu. The possibilities of the software product ArcGIS v.9.2 are analized, which made the interpretation of wildfires. In addition, the calculation of the burned areas dimensions was made.

Кeywords: remote sensing, space images, information and geoinformation technologies, coordinate systems, Coordinate Calculator, software, forest fires, Republic of Mordovia, Internet resources.