Просмотр кода страницы Детектирование сгоревших территорий РФ в 2010: результаты Гринпис России

{{Статья|Опубликована|fires-greenpeace}}
{{Аннотация|Методика и результаты проекта Гринпис России по обновлению слоя сгоревших площадей.}}

К осени 2010 стали появляться оценки площадей природных территорий, пройденных пожарами. Первые предварительные итоги были опубликованы Институтом космических исследований РАН и Институтом леса Сибирского отделения РАН. На 18.08.2010 с начала года [http://smis.iki.rssi.ru/fire_reports/sum2010/s2010.htm ученые сообщили о 5,8-5,9 млн. га лесных пожаров]. Это в 6-7 раз больше, чем указывалось в официальных источниках МЧС — [http://www.mchs.gov.ru/digest/detail.php?ID=47394 0,88 млн. га природных пожаров] — на ту же дату. По более поздней оценке Рослесхоза, лесными пожарами 2010 года пройдено 2,1 млн. га земель лесного фонда; по сравнению с 2009 года, площадь лесных пожаров, по мнению Рослесхоза, уменьшилась в 1,2 раза.

Важно также то, что оба официальных органа, собирающих и выдающих официальную статистику (МЧС РФ и Рослесхоз), имеют полный доступ к данным, получаемым ИКИ РАН и ИЛ СО РАН, данные о пожарах поступают с одних и тех же спутников Terra/Modis, Aqua/Modis. Тем не менее, информация о положении дел с лесными пожарами в Российской Федерации специалистами МЧС, Рослесхоза и ученых РАН сильно различалась. 

Ни один из вышеперечисленных источников не предоставлял детальный слой с пожарищами. До сих пор не доступны для скачивания на весь 2010 год и оценки сгоревших площадей Modis Fire Team Университета Maryland — [http://modis-fire.umd.edu/Burned_Area_Products.html Burned Area Product]  (Примечание: сейчас ежемесячные слои данных MCD45 за весь период 2000-2010 в разных форматах доступны на [http://gis-lab.info/qa/mcd45.html специальной странице] на этом сайте).

Единственный слой, который отражал доступную для пользователей информацию о площадях пожаров, был найден на сайте [http://fires.kosmosnimki.ru/ http://fires.kosmosnimki.ru]. Это продукт [http://wiki.openstreetmap.org/wiki/RU:Project_of_the_week/2010/Aug_15 совместного проекта ИТЦ Сканэкс и сообщества OpenStreetMap], «данные которого могут свободно использоваться в ГИС как для немедленной оценки последствий, так и для последуюшего анализа ущерба экономике и экологии». Но по нескольким причинам он нуждался в серьезной доработке:

* слой был составлен на 6.09.2010, когда пожарный сезон был еще не закончен
* были оцифрованы пожары только на Европейскую часть России
* полигоны были оцифрованы с разной точностью, многие довольно грубо   

Именно поэтому Гринпис России принял решение продолжить работу по созданию карты  сгоревших площадей 2010 года.

=== Источники данных ===

# Слой сгоревших площадей на 06.09.2010 с сайта [http://fires.kosmosnimki.ru/ http://fires.kosmosnimki.ru]. Далее – исходный слой. [[Файл:fires-greenpeace-01.gif|center|thumb|400px|Исходные данные о сгоревших территориях, OSM/Kosmosnimki. Щелкните на изображении для увеличения.]]
# Ежедневные данные о местах пожаров с сервиса FIRMS в наиболее пожароопасный период (август-сентябрь 2010), в основе которых используются данные по тепловым аномалиям MOD14 (подробнее [http://gis-lab.info/qa/mod14a1.html о таких данных]). Далее – hotspots. [http://gis-lab.info/qa/firms.html Инструкция] по использованию сервиса FIRMS. [[Файл:fires-greenpeace-02.gif|center|thumb|400px|Исходные данные об очагах пожаров, MOD14/FIRMS. Щелкните на изображении для увеличения.]]
# Снимки Landsat-7/ETM+ SLC-off, Landsat-5/TM с [http://glovis.usgs.gov/ http://glovis.usgs.gov]. [[Файл:fires-greenpeace-03.gif|center|thumb|400px|Исходные снимки - Landsat, Glovis. Щелкните на изображении для увеличения.]]
# Снимки Terra/Modis, Aqua/Modis (исходные снимки с LAADS Web, [http://gis-lab.info/qa/laadsweb.html о получении]) и склейки программы [http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/ MODIS Rapid Response System], где выложен архив в удобном для просмотра синтезе каналов). Импорт продуктов MODIS первого уровня обработки с LAADSWeb описан в [http://gis-lab.info/qa/modis-l1-import.html отдельной статье]. [[Файл:fires-greenpeace-04.jpg|center|thumb|400px|Пример оцифровки сгоревших территорий по данным MODIS. Щелкните на изображении для увеличения.]]
# Информация о сгоревших населенных пунктах (был составлен отдельный векторный слой). [[Файл:fires-greenpeace-05.gif|center|thumb|400px|Сгоревшие населенные пункты . Щелкните на изображении для увеличения.]]
# Растровая карта сгоревших территорий ([http://www.fire.uni-freiburg.de/GFMCnew/2010/09/29/FIMP10-20100929-0649-KRS-RU.GIF 19.09.2010-29.09.2010]). Карта подготовлена Институтом леса им. В. Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук совместно с Красноярским отделением Агентства мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на основе NOAA AVHRR. Подобные карты выпускались каждые 10 дней ([http://www.fire.uni-freiburg.de/GFMCnew/2010/08/17/20100817_ru.htm http://www.fire.uni-freiburg.de/GFMCnew/2010/08/17/20100817_ru.htm]). Далее — карта Института леса. [[Файл:fires-greenpeace-06.gif|center|thumb|400px|Пожары по данным Красноярского филиала ФГБУ НЦУКС, 2010 . Щелкните на изображении для увеличения.]]

=== Ход работы ===

==== Европейская Россия ====

За основу был взят исходный слой с [http://fires.kosmosnimki.ru/ http://fires.kosmosnimki.ru]. Исходный слой с некоторыми изменениями доступен по адресу: [http://gis-lab.info/data/osm/russia/ http://gis-lab.info/data/osm/russia], слой [http://gis-lab.info/data/osm/russia/russia-fire-a.7z russia-fire-a.7z].

Отбор снимков Landsat проводился по критерию присутствия выгоревших площадей на исходном слое, hotspots, сгоревших населенных пунктов. Исходные снимки MODIS использовались в исключительных случаях, когда было известно о крупном пожаре, но покрытие Landsat было облачным (Архангельская область).

Карта Института леса была привязана и использовалась для отбора снимков на крупные по площади пожары.

В случае полной переделки полигона исходного слоя (оцифровка заново) с более позднего  снимка Landsat, или по причине регулярного сдвига, ''исходный полигон удалялся''.

Однако, если полигон был оцифрован с более позднего снимка, чем доступный Landsat, то ''исходный полигон оставляли''. Так же поступали и при отсутствии полигона исходного слоя на снимках Landsat. В местах облачности, при невозможности использовать другие снимки, исходный слой тоже не изменялся.

[[Файл:fires-greenpeace-07.jpg|center|thumb|400px|Пример оцифровки границы пожара по данным Landsat 7 ETM+ (SLC-OFF) . Щелкните на изображении для увеличения.]]

==== Сибирь и Дальний Восток ====

Ввиду большой территории для Сибири и Дальнего Востока были оцифрованы наиболее крупные пожары. Для этого была привязана карта Института леса – она использовалась для отбора снимков.

Отбор снимков Landsat также проводился по критерию присутствия hotspots, сгоревших населенных пунктов. Склейки MODIS использовались в исключительных случаях, когда было известно о крупном пожаре, но покрытие Landsat было облачным. Однако для Иркутской области склейки MODIS использовались в качестве основного источника о весенних пожарах.

=== Результаты ===

В результате работы был получен слой сгоревших природных территорий 2010 года. В нем не были учтены весенние палы сухой травы, ранневесенние лесные пожары (кроме Иркутской области). Пожары на Дальнем Востоке и в Сибири оцифровывались выборочно (скачивались снимки на те территории, где были крупные пожары), для Европейской России были оцифрованы пожары практически на всю территорию.

Общая площадь оцифрованных пожаров на природных территориях - 3,736 млн. га, из них около 500 тыс. — это не лесные.

[[Файл:fires-greenpeace-08.gif|center|thumb|400px|Результирующий слой сгоревших территорий. Щелкните на изображении для увеличения.]]

Площади сгоревших территорийна природных территориях в МО и сопредельных регионах составили:

* Рязанская – 210,3 тыс. га
* Владимирская – 85,2 тыс. га
* Московская – 77,7 тыс. га [http://www.forestforum.ru/viewtopic.php?t=8928 http://www.forestforum.ru/viewtopic.php?t=8928]
* Тверская – 18,0 тыс. га
* Калужская – 7,8 тыс. га
* Смоленская – 1,1 тыс. га
* Тульская – 0,3 тыс. га
* Ярославская — 0 тыс. га

Угрозы и риски природных пожаров в 2011 году и основные итоги сезона лесных пожаров 2010 года (по регионам центра Европейской России) [http://www.greenpeace.org/russia/ru/news/19-01-2011-forest-fires/ http://www.greenpeace.org/russia/ru/news/19-01-2011-forest-fires/]

=== Данные ===

==== Сгоревшие площади ====

Структура полей данных:

* shapeid — номер
* burnt – дата снимка, по которому детектировалось пожарище
* landuse – лес/не лес
* source – спутник/сенсор
* area, perimeter – рассчитанные в программе площади
* org – источник

Слой ''не имеет топологии'''. Это сделано по нескольким причинам:

* чтобы не объединять полигоны, сделанные разными специалистами;
* чтобы сохранить информацию о снимке (спутник/сенсор, дата), по которому оцифровано пожарище.

Рабочий масштаб: 1:80 000

Проекция: Geographic, WGS84

[http://gis-lab.info/data/fires-greenpeace-2010/fires-greenpeace-2010.zip Скачать слой]

==== Сгоревшие площади в Иркутской области ====

Структура полей данных:

* theid — номер по порядку
* area, perimeter —
* ha — площадь в га
* ha_1000 — площадь в тыс. га
* no_irkutsk — пожары за пределами Иркутской области
* org — источник
* date — даты снимков MODIS

Проекция: Geographic, WGS84

[http://gis-lab.info/data/fires-greenpeace-2010/fires-greenpeace-irkuts-modis.zip Скачать слой]

==== Сгоревшие населенные пункты ====

Структура полей данных:

* name — название населенного пункта
* region — регион
* province — район

Проекция: Geographic, WGS84

[http://gis-lab.info/data/fires-greenpeace-2010/fires-greenpeace-populated-places-burned.zip Скачать слой]

=== Ссылки по теме ===

* [http://gis-lab.info/qa/mcd45.html Данные о сгоревших площадях MCD45: описание и получение]
* [http://gis-lab.info/qa/mod14a1.htmlДанные по тепловым аномалиям MOD14A1: описание и получение]