Роскосмос

Одна из обсуждаемых тем последнего времени — лесные пожары в Сибири, охватившие к данному моменту огромные территории. Лесные пожары и правда происходят каждый год, но редко носят такой обширный характер. Нынешние пожары разрушают естественные лесные сообщества, способствуют выбросу в атмосферу огромного количества продуктов горения, в том числе углекислого газа и мелких частиц пепла, и влекут за собой серьезные экологические последствия не только в ближайшие месяцы и годы, но и в перспективе нескольких десятилетий.

Один из способов мониторинга лесных пожаров — космическая съемка. В 1999 году NASA по программе MODIS запустила спутник Terra, предназначенный для мелкомасштабного (то есть покрывающего большие площади в низком разрешении) мониторинга земной поверхности, и уже в течении 20 лет съемка с этого спутника используется в том числе и для мониторинга пожаров. Для этого используются данные с датчика VIIRS, позволяющего снимать Землю в инфракрасном диапазоне, особенно чувствительном к температурным аномалиям. Вспомните тепловизоры, которые так же улавливают инфракрасное излучение объектов и позволяют наблюдать разницу в их температуре — датчик VIIRS и является таким тепловизором для всей планеты.

Орбита спутника такова, что он пролетает над одним и тем же участком земной поверхности раз в 1-2 дня (это еще называют временным разрешением съемки), что обеспечивает доступ к достаточно часто и стабильно обновляемым данным. На их основе создано несколько сервисов, позволяющих отслеживать аномалии температуры в почти реальном времени — например, сервис «Карта пожаров» компании СКАНЭКС.

Карта пожаров СКАНЭКС на азиатской части России по состоянию на 03.08.2019

Карта агрегирует все точки очагов пожара, полученные по снимкам MODIS, в кластеры-бабблы, отображенные на карте. Размер баббла зависит от количества включенных в него точек. Для того, чтобы увидеть сами зарегистрированные очаги возгорания, достаточно щелкнуть по бабблу и перейти по ссылке «Приблизить карту». После этого можно будет увидеть зарегистрированные очаги и примерный контур, охваченный огнем. Также в меню слева можно поменять базовую карту (подложку) на спутниковые снимки MODIS в естественных или искусственных цветах.

Карта пожаров. Отмечены контуры пожаров, хорошо видно распространение дыма от лесного пожара. Слева на панели — слои, которые можно отображать на карте.
Карта пожаров. Можно увидеть информацию о каждом контуре пожара — количество зарегистрированных точек, даты их наблюдения.

Важно заметить, что не все зарегистрированные по спутниковым снимкам термические аномалии являются лесными пожарами. На карте такие очаги выделены более желтым цветом и пометкой и вероятном техногенном происхождении термоточки. Например, здесь контур расположен в пределах населенного пункта, и вряд ли может соответствовать лесному пожару:

Карта пожаров. Термические аномалии вероятно техногенного происхождения.

На карте пожаров также доступен слой «Пожары FIRMS» — это набор данных NASA, полученный по спутниковым снимкам той же системы MODIS. У системы FIRMS есть своя веб-карта, которая позволяет оценивать распространение лесных пожаров в глобальном масштабе. По умолчанию отображается слой зарегистрированных термоточек.

Интерфейс веб-карты FIRMS (NASA)

В меню справа можно вызывать разные слои данных и менять временные рамки интересующих вас данных. Есть и производные слои, например, количество точек может быть агрегировано по регулярной сетке и отображено на карте в таком виде:

Карта FIRMS, данные о термоточках за 27.07-03.08.2019 агрегированы по регулярной сетке.

Сейчас лесные пожары — проблема не только Сибири, но и зоны субэкваториальных лесов Африки и Южной Америки. Нужно помнить, что в условных обозначениях учитывается не площадь пожаров, а число термоточек, то есть, например, цвета будут более интенсивными при большом количестве мелких очагов пожаров.

Еще одним показателем, резкое изменение которого сопровождает лесной пожар (помимо температуры), является концентрация в атмосфере углекислого газа. Существуют сервисы, позволяющие следить за такими показателями, например, сервис Windy. Помимо углекислого газа, на интерактивной карте можно отобразить также другие метеорологические показатели и показатели качества воздуха.

Концентрация углекислого газа в воздухе по данным сервиса Windy. Хорошо видны районы активных выбросов в промышленном поясе Китая и лесные пожары в России.
Информацию о данных, краткое описание и расписание обновлений можно увидеть в меню внизу справа.

Для главной картинки в этой статье использован снимок высокого разрешения, опубликованный компанией «Роскосмос» в рамках программы мониторинга чрезвычайных ситуаций — снимок сделан российскими системами съемки в видимом диапазоне.

Лесные пожары таких масштабов — большая проблема для экосистем, и в отсутствие грамотно поставленной системы лесного хозяйства они могут обернуться экологической катастрофой для многих регионов России.

Источники: