Работа посвящена описанию методики автоматического детектирования пожаров по данным с прибора МСУ-МР. Для решения поставленной задачи используется алгоритм детектирования пожаров MOD14 [1-3], рассчитанный на работу с данными прибора MODIS [4], установленного на спутниках TERRA и AQUA. Данный алгоритм был модифицирован для работы с данными МСУ-МР и показывал приемлемый результат детектирования на некоторых из доступных сцен. Вместе с тем были обнаружены проблемы работоспособности алгоритма, связанные с ложным детектированием и функциональностью предложенного метода на низкотемпературных пожарах. Так же отдельной проблемой являлась фильтрация сеансов с некорректными данными. Все это не позволяло говорить об устойчивости и достоверности получаемого результата детектирования. В связи с этим были проведен ряд работ, который условно можно разбить на следующие блоки:
Фильтрация шумов. Реализованы фильтры, применяемые к исходным данным МСУ-МР и исключающие сканы с выявленными помехами.
Устранение пропусков. Выявлены основные причины пропусков (ложная фильтрация облачности и пропуски пожарных пикселей на кромке больших пожаров), изменены параметры в соответствующих тестовых секциях.
Детектирование низкотемпературных пожаров. Определение времени возникновения таких пожаров (только на ночных сеансах), доработка параметров для ночных сеансов для детектирования соответствующих случаев.
- Маскирование воды. Построение маски воды, аналогичной используемой в MOD14.
- Фильтрация ложных срабатываний на горячих поверхностях. Создание специальной секции фильтрации горячих поверхностей, учитывающий специфику данных МСУ-МР, в виду невозможности использования аналогичной секции фильтрации из оригинального MOD14
Проделанные работы позволили перейти к оценке достоверности работы алгоритма при обработке большого объема данных. Для этого была разработана методика оценки качества результата детектирования. Для актуальной версии модификации ошибка ложных детектирований для лесных пожаров составляет 4%, а ошибка пропусков в диапазоне 0-20%. Данные показатели позволяют говорить о применимости разработанной технологии в задаче глобального мониторинга пожаров.
Получение и обработка спутниковых данных были выполнены с помощью возможностей Центра коллективного пользования ИКИ-Мониторинг [5] и Объединенной системы работы с данными центров "НИЦ Планета" [6].

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг», госрегистрация № 122042500031-8).

Ключевые слова: детектирование пожаров, МСУ-МР, MOD14, мониторинг пожаров

Литература:

Justice, C.O., Giglio, L., Korontzi, S., Owens, J., Morisette, J. T., Roy, D., Descloitres, J., Alleaume, S., Petitcolin, F., and Kaufman, Y., 2002, The MODIS fire products. Remote Sensing of Environment, 83:244-262.
Yoram Kaufman, Chris Justice. Algorithm Technical Background Document MODIS FIRE PRODUCTS(Version 2 .2 Nov. 10 1998) (EOS ID# 2741).
Louis Giglio, Jacques Descloitresa, Christopher O. Justice, Yoram J. Kaufman. An Enhanced Contextual Fire Detection Algorithm for MODIS. Remote Sensing of Environment 87 (2003) 273–282.
Bobbe, T., Descloitres, J., Finco, M., Giglio, L., Justice, C., Sohlberg, R., and Townshend, J. (2002). MODIS Land Rapid Response System: implementation with USDA Forest Service and implications for active fire detection and land cover change products from future moderate resolution sensors. NPOESS MAXI Review 2002, Silver Spring, MD.
Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
Бурцев М.А., Антонов В.Н., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Крамарева Л.С., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Милехин О.Е., Прошин А.А., Соловьев В.И. Система работы с распределенными архивами результатов обработки спутниковых данных центров приема НИЦ "Планета" // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2012. Т. 9. № 5. С. 55-76.

Презентация доклада

Видео доклада

Двадцать первая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"

XXI.B.475

Детектирование пожаров по данным МСУ-МР на основе алгоритма MOD14

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга