ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2019, № 5, С.399-409


КОСМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ: ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ИСДМ-РОСЛЕСХОЗ
Р. В. Котельников1, Е. А. Лупян2, С. А. Барталев2, Д. В. Ершов3
1Филиал ФБУ ВНИИЛМ «Центр лесной пирологии»
660062 Россия, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Крупской, 42
E-mail: kotelnikovrv@firescience.ru
2Институт космических исследований РАН
117997 г. Москва, ул. Профсоюзная, 84/32
3Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
117997 г. Москва, ул. Профсоюзная, 84/32


Поступила в редакцию 17.11.2018 г.
В настоящей статье рассмотрены предпосылки и краткая история создания Информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз). Проведен детальный анализ влияния различных факторов на формирование и развитие системы. Установлено, что возможности ИСДМ-Рослесхоз позволяют создать многоуровневую систему контроля достоверности сведений о крупных лесных пожарах. Описан технологический прорыв, который произошел в 2015-2018 гг. и связан с вводом в эксплуатацию новых спутниковых систем дистанционного зондирования Земли. Это позволило существенно расширить возможности ИСДМ-Рослесхоз, обеспечило, в частности, повышение регулярности наблюдений и близкую к стопроцентной возможность получения информации для уточнения площади, пройденной конкретным пожаром с использованием спутниковой информации с пространственным разрешением не хуже 10-30 м. Обоснованы текущие задачи ИСДМ-Рослесхоз, в том числе в части: мониторинга пожарной опасности в лесах и лесных пожаров, контроля организации охраны лесов в регионах, формирования однородной и объективной информации о лесных пожарах и их последствиях. В форме карт показана динамика распределения зон контроля лесных пожаров (ранее – зон космического мониторинга второго уровня). Показано, что ИСДМ-Рослесхоз является единственной в России комплексной системой федерального уровня, обеспечивающей информационную поддержку принятия управленческих решений в области охраны лесов от пожаров. В статье обосновано, что ИСДМ-Рослесхоз является технологической платформой для создания комплексной системы дистанционного мониторинга лесных ресурсов России, которая может быть создана в ближайшие годы на основе современных методов и технологий спутникового мониторинга лесов.
Ключевые слова: космический мониторинг, лесные пожары.
DOI: 10.1134/S0024114819050048            


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Абушенко Н.А., Алтынцев Д.А., Мауров А.А., Минько Н.П. Оценка площадей крупных лесных пожаров по данным AVHRR/NOAA // Исследование Земли из космоса. 2000a. № 2. C. 87-93.

  • Абушенко Н.А., Барталев С.А., Беляев А.И., Ершов Д.В., Захаров М.Ю., Лупян Е.А., Коровин Г.Н., Кошелев В.В., Крашенникова Ю.С., Мазуров А.А., и др.. Опыт и перспективы организации оперативного спутникового мониторинга территории России в целях службы пожароохраны лесов // Исследование Земли из космоса, 1998. № 3. C. 89-95.

  • Абушенко Н.А., Барталев С.А., Беляев А.И., Ершов, Д.В., Коровин Г.Н., Кошелев В.В., Лупян Е.А., Крашенникова Ю.С., Мазуров А.А., Минько Н.П., и др.. Система сбора, обработки и доставки спутниковых данных для решения оперативных задач службы пожароохраны лесов России // Наукоемкие технологии. 2000b. Т. 1. № 2. C. 4-18.

  • Барталев С.А., Беляев А.И., Егоров В.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Коршунов Н.А., Котельников Р.В., Лупян Е.А.. Валидация результатов выявления и оценки площадей, поврежденных пожарами лесов по данным спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов). 2005a. Т. 2. № 2. C. 343-353.

  • Барталев С.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А., Шабанов Н.В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. Москва: ИКИ РАН. 2016. 208 с.

  • Барталев С.А., Егоров В.А., Крылов А.М., Стыценко Ф.В., Ховратович Т.С. Исследование возможностей оценки состояния поврежденных пожарами лесов по данным многоспектральных спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. C. 215-225.

  • Барталев С.А., Егоров В.А., Курятникова Т.С., Лупян Т.С., Уваров И.А. Методы и результаты использования данных спутниковых наблюдений для оценки воздействия пожаров и рубок на леса России // Дистанционные методы в лесоустройстве и учете лесов. Приборы и технологии: Материалы Всероcсийского совещания-семинара с международным участием. Красноярск, 28 сентября - 1 октября 2005 г. Красноярск: ИЛ СО РАН им. В.Н.Сукачева, 2005b. C. 23-27.

  • Барталев С.А., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Панова О.Ю., Ефремов В.Ю. Экспресс-картографирование повреждений лесов России пожарами по спутниковым данным Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 1. C. 9-20.

  • Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Егоров В.А., Лупян Е.А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. C. 83-94.

  • Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Хвостиков С.А., Лупян Е.А. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. C. 176-193.

  • Беляев И.М., Коровин Г.Н., Лупян Е.А. Использование спутниковых данных в системе дистанционного мониторинга лесных пожаров МПР РФ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т. 2. № 1. C. 20-29.

  • Галеев А.А., Прошин А.А., Ершов Д.В., Тащилин С.А., Мазуров А.А., Лупян Е.А. Организация хранения данных спутникового мониторинга лесных пожаров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т. 2. № 2. C. 367-371.

  • Гарбук С.В., Гершензон В.Е. Космические системы дистанцеонного зондирования Земли. Москва: Изд-во ИТС СканЭкс-АБ. 1997. 296 с.

  • Ефремов В.Ю., Балашов И.В., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Толпин В.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Объединенный картографический интерфейс для работы с данными ИСДМ-Рослесхоз // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 7. № 3. C. 129-139.

  • Ефремов В.Ю., Запольский А.А., Мазуров А.А. Автоматизированное оконтуривание лесной гари по данным SPOT // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 2. C. 35-42.

  • Кашкин В.Б., Сухинин А.И. Дистанционное зондирование земли из космоса, Цифровая обработка изображений. Москва: Изд-во Логос. 2001. 264 с.

  • Коровин Г.Н., Барталев С.А., Ершов Д.В., Романович Э.Н. Состояние и перспективы разработки геоинформационной системы мониторинга лесных пожаров // Конференция пользователей ARC/INFO. Москва: Дата+, 1994. C. 100-111.

  • Котельников Р.В., Коршунов Н.А. Космический мониторинг лесных пожаров // Авиапанорама.  2008.  № 2 (68).  C. 14-17.

  • Котельников Р.В., Флитман Е.В. Технология идентификации спутниковых данных о лесных пожарах с данными наземного и авиационного мониторинга с использованием ИСДМ-РОСЛЕСХОЗ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т. 4. № 1. C. 162-166.

  • Лупян Е.А., Барталев С.А., Балашов И.В., Барталев С.С., Бурцев М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Жарко В.О., Кашницкий А.В., Колбудаев П.А., и др. Информационная система комплексного дистанционного мониторинга лесов «Вега-Приморье» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса.  2016.  Т. 13.  № 5.  C. 11-28.

  • Лупян Е.А., Барталев С.А., Ершов Д.В., Котельников Р.В., Балашов И.В., Бурцев М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Жаринов С.Н., Ковганко К.А., и др. Организация работы со спутниковыми данными в информационной системе дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015a. Т. 12. № 5. C. 222-250.

  • Лупян Е.А., Барталев С.А., Флитман Е.В., Егоров В.А., Ефремов, Стыценко Ф.В., Ершов Д.В., Антонов В.Н., Карамарева Л.С. Спутниковые наблюдения лесных пожаров в России в 21 веке // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве: доклады V Всероссийской конференции, посвященной памяти выдающихся ученых-лесоводов В.И. Сухих и Г.Н. Коровина (Москва 22-24 апреля 2013 г.). Москва: ЦЭПЛ РАН. 2013a. C. 43-46.

  • Лупян Е.А., Ершов Д.В., Барталев С.А., Исаев А.С. Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров и их последствий: результаты последнего десятилетия и перспективы // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве: доклады V Всероссийской конференции, посвященной памяти выдающихся ученых-лесоводов В.И. Сухих и Г.Н. Коровина (Москва 22-24 апреля 2013г.). Москва: ЦЭПЛ РАН. 2013b. C. 40-43.

  • Лупян Е.А., Милехин О.Е., Антонов В.Н., Крамарева Л.С., Бурцев М.А., Балашов И.В., Толпин В.А., Соловьев В.И. Система работы с объединенными информационными ресурсами, получаемыми на основе спутниковых данных в центрах НИЦ «ПЛАНЕТА» // Метеорология и гидрология. 2014. № 12. C. 89-97.

  • Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.Е., и др. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015b. Т. 12. № 5. C. 263-284.

  • Сементин В.Л., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Ершов Д.В. Использование специалистами ФГУ «Авиалесоохрана» информационной системы дистанционного мониторинга (ИСДМ РОСЛЕСХОЗ) в целях прогнозирования чрезвычайных ситуаций, связанных с лесными пожарами // Сборник материалов Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. V научно-практическая конференция. 2005. C. 115.

  • Сонькин М.А., Семыкин С.В. Технология и аппаратно-программные средства учета лесопожарной информации (федеральный и региональный уровни) // Сборник трудов 7-й международной специализированной выставки «Пожарная безопасность ХХI века». Москва, с 26 по 29 августа 2008 г. Москва: Эксподизайн. 2008. C. 169-171.

  • Стыценко Ф.В., Барталев С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А. Метод оценки степени повреждения лесов пожарами на основе спутниковых данных MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса.  2013. Т. 10. № 1. C. 254-266.

  • Стыценко Ф.В., Барталев С.А., Иванова А.А., Лупян Е.А., Сычугов И.Г. Возможности оценки площадей лесных пожаров в регионах России на основе данных спутникового детектирования активного горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 6. C. 289-298.

  • Хвостиков С.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А. Региональная оптимизация параметров прогнозной модели природных пожаров и оперативное моделирование динамики их развития с использованием данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса.  2012. Т. 9. № 3. C. 91-100.

  • Хвостиков С.А., Барталев С.А., Лупян Е.А. Вероятностное прогнозирование развития природных пожаров методом Монте-Карло на основе интеграции в имитационную модель данных спутникового детектирования очагов горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. C. 145-156.

  • Abushenko N., Bartalev S., Belyaev, A., Ershov D., Zakharov M.Y., Loupian E.Y., Korovin G., Koshelev V., Krasheninnikova Y.S., Mazurov A., et al., Near Real-time Satellite Monitoring of Russia for Forest Fire Protection // Mapping Science and Remote Sensing. 1999. Vol. 36. No. 1. Pp. 54-61.

  • Gutman G., Bartalev S.A., Korovin G.N., Delineation of large fire damage areas in boreal forests using NOAA AVHRR measurements // Advances in Space Research. 1995. Vol. 15. No. 11. Pp. 111-113.

  • Isaev A.S., Korovin G.N., Ershov D.V., Bartalev S.A., Janetos A., Kasischke E.S., Shugart H.H., French N.H.F., Orlick B.E., Murphy T.L.. Using remote sensing to assess Russian forest fire carbon emissions // Climatic Change. 2002. Vol. 55. No. 1-2. Pp. 235-249.

  • Justice C., Giglio L., Korontzi S., Owens, J., Morisette J.T., Roy D., Descloitres J., Alleaume S., Petitcolin F., Kaufman Y. The MODIS fire products // Remote Sensing of Environment. 2002. Vol. 83. No. 1-2. Pp. 244-262.