Методика супутникового моніторингу торфовищ з метою визначення їх пожежонебезпечного стану та оцінювання ризиків виникнення пожеж на них
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2022.9.1.210Ключові слова:
торфовища, багатоспектральні супутникові дані, тепловий діапазон, спектральні індекси, пожежонебезпечністьАнотація
Тривалі посушливі весняно-осінні періоди, що стають все частішими для Поліської зони України, сприяють виникненню пожеж, насамперед на торфовищах, що є небезпечним як для здоров’я людей, так і екосистеми загалом. Прогнозування ризиків виникнення подібних надзвичайних ситуацій потребує моніторингових досліджень потенційно небезпечних об’єктів з метою виявлення на ранніх стадіях небезпечних подій. З іншої сторони, супутниковий моніторинг забезпечує достовірну картину лиха і дає можливість реально оцінити величину отриманих збитків. В статті досліджуються чинники, які потрібно враховувати при дистанційному моніторингу пожежонебезпечності заторфованих заплав, та розглядаються оптимальні методи цифрової обробки багатоспектральних супутникових даних (серія космічних знімків (КЗ) Landsat, Sentinel) в комплексі з традиційними статистичними даними. Пропонується методико-технологічна схема виконання даних досліджень. Для оцінювання ризиків, визначаються показники, які можна одночасно отримати за допомогою супутникових даних на великих площах: вологість торфового ґрунту, температура прогріву поверхні торфовища, спектральні індекси (водні, ґрунтові), евапотранспірація; визначаються сезони найбільших ризиків виникнення пожеж, а також ризики пов’язані з антропогенним впливом (близькість до населених пунктів, сільгоспроботи, необережне поводження з вогнем та підпали). Стан торфовищ діагностується за розробленими критеріями і оцінюється за чотирма ступенями ризику виникнення пожеж – критичний, високий, низький та незначний. Дослідження спектральних індексів показало, що за допомогою ґрунтового індексу SAVI в комплексі з аналізом поверхневої температури впевнено картографуються місця згарищ і пожеж у реальному часі. Для прогнозу виникнення пожежонебезпечних ситуацій запропоновано застосування у комплексі з тепловою зйомкою двох варіантів нормалізованого диференційного водного індексу (NDWI). На тестових ділянках наведено приклади діагностування пожеж і згарищ на торфовищах та приклади прогнозування пожежонебезпечних ситуацій, що потребують пильної уваги місцевої влади. Дано рекомендації щодо запобігання виникненню надзвичайних ситуацій, пов’язаних з горінням торфовищ.
Посилання
Analiz stanu mineralʹno–syrovynnoyi bazy Ukrayiny, oblik rodovyshch i skladannya Derzhavnykh balansiv zapasiv torfu i sapropelyu stanom na 01.01.2003–2005rr./zvit NDR Derzhavnyy informatsiynyy heolohichnyy fond Ukrayiny . Kyiv: 2005, p.47 (In Ukrainian)
Gao, B. (1996). NDWI – a normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space. Remote Sensing of Environment, 58(3), 257–266. https://doi.org/10.1016/s0034-4257(96)00067-3
Harkavyy S. F (2002). Povtorne radioaktyvne zabrudnennya terytoriyi vnaslidok pozhezh na torfovyshchakh, zabrudnenykh radionuklidamy Scientific and technical collection Problems of Chornobyl, Issue 10, part II Chernobyl, 2002 P. 72-76. (In Ukrainian) https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/34/060/34060861.pdf
Kong, S-R, Yamamoto, M, Shaari, H, Hayashi, R, Seki, Tahir, Fadzil M- F, Sulaiman, A. (2021).The significance of pyrogenic polycyclic aromatic hydrocarbons in Borneo peat core for the reconstruction of fire history. PLoS ONE 16 (9): e0256853. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0256853
Lishchenko, L, Pazynych, N. (2016). Monitoring of peat bogs areas to identify fire hazards by remote sensing. Ukrainian Journal of Remote Sensing, №8, p. 29-39. https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/72 (In Ukrainian)
Lischenko, L., Pazynych, N., Krylova, A. (2019). Remote sensing of peatbogs regarding their fire hazard . Collection materials V International Conference Aktual'nyye voprosy nauki o zemle v kontseptsii ustoychivogo razvitiya Belarusi i sopredel'nykh gosudarstv (Gomel'(1), 28–29.11. 2019. P. 260-264. URL: http://conference.gsu.by
McFeeters S. K. (1996). The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. International Journal of Remote Sensing, №17:7, p. 1425-1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714
Pazynych, N., Lishchenko, L., Krylova, A., Filipovych V., Lubsky M. (2016). Doslidzhennya ta monitorynh pozhezhonebezpechnykh torfovyshch na osnovi materialiv dystantsiynoho zonduvannya zemli. Naukovyy visnyk: Tsyvilʹnyy zakhyst ta pozhezhna bezpeka. 2016. - № 1. p.. 88-94: http://nbuv.gov.ua/UJRN/sbcpfs_2016_1_15 (In Ukrainian)
Smith, T. E. L., Evers, S., Yule, C. M., & Gan, J. Y. (2018). In situ tropical peatland fire emission factors and their variability, as determined by field measurements in Peninsula Malaysia. Global Biogeochemical Cycles, Vol. 32, p. 18–31. https://doi.org/10.1002/2017GB005709
Stankevich, S., Filipovich, V., Lubsky, M., Krylova, A.,. Kritsuk, S., Brovkina, O., Gornyy, V., Tronin, A. (2015). Intercalibration of methods for the land surface thermodynamic temperature retrieving inside urban area by thermal infrared satellite imaging. Ukrainian Journal of Remote Sensing, № 7, p. 12–21. https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/59/77 (in Russian)
Stockwell, C. E., Yokelson,, R. J., Kreidenweis, S. M., Robinson, A. L., DeMottP.. Sullivan J., R. C, Reardon, J., Ryan K. C., Griffith, D. W. T, and Stevens L. (2014) Trace gas emissions from combustion of peat, crop residue, biofuels, grasses, and other fuels: configuration and FTIR component of the fourth Fire Lab at Missoula Experiment (FLAME-4). Atmospheric Chemistry and Physics. Vol.14. P. 9727–9754. https://doi.org/10.5194/acp-14-9727-2014
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.
Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.
