Статистический анализ пространственно-временного распределения природных пожаров по территории Сибири на основе спутниковых данных

Данные спутникового зондирования коротковолнового инфракрасного излучения широко используются для обнаружения и мониторинга распространения природных пожаров. Массив спутниковых данных можно рассматривать как уникальный по пространственному охвату каталог индикаторов природных пожаров. Основными недостатками рассматриваемого каталога является неполнота, наличие ложных срабатываний алгоритмов детектирования, малый в масштабе развития экосистем и глобальных климатических изменений временной интервал наблюдений. В основе настоящей работы лежит предположение о том, что широта пространственного охвата и высокая частота наблюдений могут компенсировать перечисленные недостатки.

Основными источниками данных в настоящей работе являются данные MODIS и Landsat. Эти источники дополняются данными о характеристиках рельефа и гидросети, показателями антропогенной нагрузки. По данным MODIS для исследуемой территории на основе алгоритма Кауфмана (MOD14) за период с 2000 по 2014 год идентифицировано свыше 4 млн. пикселей, характеризующихся аномальными значениями яркостных температур в коротковолновом инфракрасном диапазоне, которые могут служить индикатором природного пожара. На основе статистического анализа пространственного и временного распределения таких пикселей могут быть выявлены закономерности, определяющие возникновение и развитие природных пожаров.

Изучение этих закономерностей позволит ответить на ряд вопросов, имеющих практическую значимость. Одним из таких вопросов является вопрос о соотношении числа природных пожаров, вызванных деятельностью человека по отношению к числу пожаров, вызванных естественными причинами. Исходя из этого числа оценивается количество катастрофических природных пожаров, которые могут быть предотвращены. Другой вопрос касается точности методик прогноза пожарной опасности, используемых на практике, и возможности улучшения этих методик. Оценки темпов восстановления природных экосистем после природных пожаров.

Для выполнения статистического анализа применяется разработанный в ИВТ СО РАН механизм извлечения данных из файлового архива на основе реляционной СУБД PostgreSQL с пространственным расширением PostGIS.

Работа выполняется при поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН “Фундаментальные проблемы математического моделирования”.