Создание карты гарей по данным космосъемки с помощью ГИС- программы Arc View 3.3

ГИС – это географическая информационная система. Она позволяет картировать объекты окружающего мира, а затем анализировать их по огромному количеству параметров, визуализировать их и на основе этих данных прогнозировать самые различные события и явления. Столь мощная технология позволяет решать при помощи ГИС огромное количество задач, как глобальных, так и частных. ГИС-технологии могут стоять на службе у всего человечества, предотвращая экологически катастрофы или помогая решать проблемы перенаселения отдельных регионов.

Информационная система – это огромная база цифровых данных, преобразованных в цифровой формат. Они представляют собой детализованные слои, объединенные по географическому признаку и привязанных к определенной системе координат. Любые происходящие события могут с успехом отслеживаться по такой базе данных. Кроме того, с ее помощью можно найти практически любую точку земного шара, отследить движение практически любого объекта[15].

В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены миллионы людей во всем мире. Так, по данным компании Dataquest, в 1997 году общие продажи программного ГИС обеспечения превысили 1 млрд. долл. США, а с учетом сопутствующих программных и аппаратных средств рынок ГИС приближается к 10 млрд. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности – будь то анализ таких глобальных проблем, как перенаселение, загрязнение территории, голод и перепроизводство сельскохозяйственной продукции, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего[16].

Суть данного метода заключается в наложении контура гари, определенного по космическим снимкам с помощью визуального дешифрирования, либо автоматической классификации, на цифровую карту породного состава лесов и определения площади выгоревших выделов различных пород деревьев[17].

В разработанном Международным Институтом Леса алгоритме картирования пожарищ заложен итерационный подход последовательных приближений при выделении контуров пожарищ с привлечением различной дополнительной информации о территории наблюдения. Все процедуры обработки осуществляются с одиночным изображением AVHRR/NOAA. Однако при обработке учитывается информация об очагах пожаров (hot spots), обнаруженных при анализе всей последовательности спутниковых изображений.

Алгоритм включает пять основных этапов обработки спутникового изображения AVHRR/NOAA:

1. Формирование тематического изображения объектов, влияющих на статистические характеристики класса потенциальных гарей.

2. Формирование маски с участками потенциальных гарей.

3. Первый шаг уточнения маски потенциальных гарей - совместный анализ слоя действующих пожаров, обнаруженных алгоритмом детектирования, и слоя потенциальных гарей.

4. Второй шаг уточнения маски потенциальных гарей - адаптация порогов выделения пожарищ на основе анализа слоя потенциальных гарей с пикселами, расположенных в ближайшей окрестности.

5. Третий шаг уточнения маски потенциальных гарей - фильтрация гарей, содержащих менее 15% очагов пожаров, накопленных за весь период наблюдения и более 10% территорий, принадлежащих населенным пунктам.

Для снижения влияния различных эффектов (BRDF, атмосферные искажения, фенология растительности и др.), приводящих к изменениям статистики классов, спутниковое изображение разбивалось условно на отдельные блоки (матрицы) с размерностью не превышающей 50x50 км для облачности и 30х30 км для анализа участков потенциальных гарей. Этот размер матриц подобран экспериментально таким образом, чтобы обеспечить весь набор анализируемых природных объектов (облачность, тени от облаков, водная поверхность, гари, открытая подстилающая поверхность, неповрежденный огнем лесной покров), вовлеченных в анализ, достаточно представительной статистической выборкой[18].

Другое по теме

Организация водоохранной деятельности
Атмосфера и тесно связанная с ней гидросфера составляют по массе незначительную часть нашей планеты. Однако их роль в развитии жизни на Земле и в деятельности человеческого общества чрезвычайно велика ...

Коэволюция человека и окружающей среды
Сравнительный анализ процессов становления человечества и развития природы позволяет отметить признаки совпадения этапов антропогенеза и материальной культуры общества с критическими фазами ...