15.08.2021

Мониторинг лесных пожаров со спутников из космоса

В последние пару месяцев мы с вами отовсюду слышим про масштабные лесные пожары - в российской Якутии, американской Калифорнии, Турции, Греции и других странах. Давайте посмотрим на пару примеров.

Лесные пожары в Якутии

Начнем, для примера, с наиболее близкого нам региона - российской Якутии. Вот так выглядит спутниковая съемка масштабных пожаров на территории этого крупнейшего по площади российского региона:

Размах пожаров в Якутии подтверждается в частности тем, что дым от якутских пожаров добрался уже аж до Аляски, согласно данным европейских спутников:

Лесные пожары в Калифорнии

Пожары в Калифорнии менее масштабны, в первую очередь просто потому что там нет такого количества лесов, но вред жилым районам и инфраструктуре они наносят колоссальный, приведу для примера один небольшой выпуск новостей от CBS:

Когда смотришь на такие кадры - невольно задумываешься, как с такими финансовыми и технологическими возможностями, как у Калифорнии, можно не придумать/реализовать систему полноценного мониторинга пожаров и соответствующего адекватного реагирования. 

Ну точнее как: я, скажу честно, определенно мало что понимаю в тушении лесных пожаров, но неплохо знаком с возможностями современных спутников - организовать отслеживание начинающихся пожаров в режиме реального времени задача технологически довольно несложная. Да, понадобится , наверное, приличная спутниковая группировка на низких орбитах - но угадайте, какая компания начинающаяся на Space и заканчивающаяся на X, запускает сейчас спутники сотнями на раз-два? :) Чувствительности камер современных спутников на данный момент вполне достаточно для фиксирования даже только зарождающегося пожара.

Все же недостаточно данных со спутников? В конце концов можно запустить стаю барражирующих беспилотников на солнечных батареях (слава богу, летом с солнцем проблем в Калифорнии обычно нет). И т.п. и т.д.

Слабое место моих рассуждений - не знаю, можно ли реально что-то быстро сделать с лесным пожаром на начальной стадии, или хотя бы до того как он подберется к жилым районам (сами по себе-то лесные пожары в режиме время от времени совершенно естественны для биосферы). Ну т.е. я уверен, что в принципе это возможно - вопрос скорее в стоимости, пока, видимо, стоимость кардинального решения вопроса выше, чем потери от пожаров.

С учётом суровых трендов последних лет будет интересно понаблюдать за тем, будет ли что-то делаться в этом направлении в самых «горючих» регионах мира.

Текущее положение дел со спутниковым мониторингом пожаров в России и мире.

Решил тут изучить текущую ситуацию в России со спутниками дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые обычно используются для отслеживания пожаров.

У нас из подобных есть 2 «Метеора», 6 «Канопусов», 3 «Ресурса» (не уверен, кстати, что все они могут успешно наблюдать именно за пожарами, для этого нужны инфракрасные сенсоры) - но вкупе, как сообщает нам МЧС, текущих спутников достаточно лишь для обновления информации раз в 6 часов:

«Стоит отметить, что сегодня ведомство имеет возможность до 4 раз в сутки получать со спутниковых систем информацию о термических аномалиях на всей территории России. Этот показатель необходимо увеличивать за счет наращивания количества принимаемых космических аппаратов и с помощью технологий автоматической обработки снимков.»

Этого явно недостаточно для оперативного реагирования. России правда в принципе довольно непросто в этом плане - с ее-то территорией. 

На Западе впрочем спутников ДЗЗ, лишь немногим больше.

Тут дело еще в чем: спутники крутятся вокруг земного шарика на низких орбитах довольно быстро, но шарик-то под ними крутится, и при каждом новом витке (который длится в зависимости от орбиты обычно 1.5–2 часа спутник пролетает уже над другой областью Земли. И для постоянного полноценного покрытия нужна приличная сеть спутников. В общем-то та же самая история, что и с модным сейчас низкоорбитальным скоростным спутниковым интернетом - там для нормального покрытия нужны тысячи спутников. Для полноценного отслеживания пожаров тысячи вряд ли понадобятся, но увеличивать группировку определенно придётся.

В процессе изучения темы наткнулся еще на следующий интересный материал, вышедший в 2019-м году и посвященный как раз текущей ситуации с "пожароотслеживающими" спутниками в России в западных странах, а также перспективам развития российской системы космического мониторинга пожаров:

"По данным Рослесхоза, в 2018 году в России произошло около 10 тыс. лесных пожаров, суммарная площадь которых составила 3,2 млн га. Сейчас для обнаружения огня используются данные зарубежных спутников слежения за земной поверхностью. Однако эти аппараты не рассчитаны на мониторинг больших территорий, что ограничивает возможности системы предупреждения об опасных природных явлениях. Решением проблемы должно стать создание в России собственной спутниковой системы, один из элементов которой (аппарат «Канопус-В-ИК») уже находится на орбите.

— На борту спутника установлен инфракрасный радиометр МСУ-ИК-СРМ, который необходим для наблюдения за поверхностью Земли в тепловом диапазоне, — рассказал главный конструктор многоканальных сканирующих устройств РКС Юрий Гектин. — Его главное отличие от зарубежных аналогов, в частности немецкой системы FireBIRD, — большая полоса обзора шириной 2 тыс. км, которая позволяет провести оценку всей территории России всего за пять-шесть витков вокруг планеты. При этом нам удалось добиться высокой разрешающей способности и чувствительности прибора, благодаря которой можно различать совсем небольшие очаги возгорания площадью всего 5 кв. м.

На современных приборах со средним и высоким пространственным разрешением часто отсутствует аппаратура для съемки в среднем инфракрасном диапазоне спектра, а на тех системах, где она есть (Landsat-5/TM, Landsat-7/ETM, Terra/ASTER), не используется очень важный для выявления очагов лесного пожара диапазон 3,5–4 мкм, уточнил заведующий лабораторией инновационных технологий в лесном комплексе Сыктывкарского лесного института Александр Трифонов. Именно поэтому до 2017 года незаменимыми оставались данные американского сенсора MODIS (который способен снимать в необходимом диапазоне). И это несмотря на такие его недостатки, как низкая детализация съемки и присутствие искажений на снимках."

То есть специализированный спутник для мониторинга пожаров в инфракрасном диапазоне у нас в России пока вообще только один, выходит, т.к. про запуски следующих «Канопус-В-ИК» я как-то ничего не слышал.

 



 Марс  Астрономия
Вам интересно, как выжить в эпоху коронавирусной пандемии, какая вакцина более эффективна и о чем говорит ваш уровень антител? Вы хотели бы отличать рекомендации настоящих психологов от лозунгов мошенников? Вам любопытно, существует ли на самом деле глобальное потепление или это миф? Вы следите за прогрессом космических и земных технологий?

Приходите в наш научно-популярный Телеграм-канал: @evangelieotnauki




Ваш комментарий появится после прохождения модерации.

Комментарии ()


    На этом сайте (как и на всех остальных сайтах в Интернете), используются cookie-файлы и другие схожие технологии. Если, прочитав это сообщение, вы останетесь на сайте, это будет означать, что вы не возражаете против их использования.