Оценка возможности использование данных со спутников Арктика-М1/2 в задачах мониторинга пожаров

Развитие методов обработки данных с геостационарных спутников является актуальным направлением развития спутникового мониторинга пожаров. В настоящее время оперативное детектирование пожаров совершается с использованием данных низкоорбитальных спутниковых систем (Aqua/Terra, SNPP/NOAA-20/21 и т.д.). Такие системы позволяют наблюдать одну и ту же точку в пространстве в среднем 4 раза в сутки. Высокое временное разрешение, которое обеспечивается съёмкой с геостационарных спутников, потенциально может использоваться для получения более часто обновляемой информации о действии пожара в течении суток. Для мониторинга лесных пожаров на территории РФ наиболее перспективно использование данных с псевдогеостационарных спутников Арктика М1/2. Данные спутники используются на высокоэллиптической орбите «Молния», что позволяет осуществлять регулярную съёмку полярных областей Земли, таким образом покрывая всю территорию РФ. При этом установленный на них прибор МСУ-ГС/ВЭ ведет съёмку в спектральных диапазонах 4 и 11 мкм, являющихся основными для детектирования пожаров.

В рамках работ по теме Мониторинг была реализована схема использования данных с Арктики М1/2 для автоматического детектирования пожаров, подтвержденных по данным низкоорбитальных спутниковых систем. Подтверждение пожаров решает проблему ложных детектирований, являющейся основной при решении задачи для геостационарных данных. Ниже приведена статистика (рисунок 1 и 2, таблицы 1, 2), позволяющая оценить фактическое увеличение частоты наблюдения за пожарами при использовании предложенного алгоритма.

Рисунок 1 — Сравнение частоты детектирования пожаров в сутках по данным MODIS и МСУ-ГС/ВЭ для пожаров с приростом площади больше 1000 га за сутки

Данная статистика показывает, что по данным Арктики возможно полноценно осуществить мониторинг за пожарами с размером более 1000 га, а также вести мониторинг половины пожаров с размерами от 100 до 1000 га. При таком мониторинге средствами разработанного алгоритма удалось увеличить частоту детектирования пожаров в 2,5 раза.

 Рисунок 2 — Сравнение частоты детектирования пожаров в сутках по данным MODIS и МСУ-ГС/ВЭ для пожаров с приростом площади от 100 до 1000 га за сутки

Таблица 1 — Сравнение показателей, характеризующих частоту наблюдений за пожарами по данным MODIS и МСУ-ГС/ВЭ

 
Таблица 2 — Оценка покрытия пожаров, детектируемых по MODIS, наблюдениями, детектируемыми по МСУ-ГС/ВЭ, в зависимости от размера пожара