Мониторинг пожаров по спутниковым данным - мы - пожарные. Космоснимки - мониторинг природных пожаров, карта пожаров онлайн

Давно обещала вывесить краткую инструкцию... Вот, выполняю.

Общая информация
Оперативный мониторинг пожаров осуществляется по данным 2 спутников: Aqua и Terra. На каждом из них установлена камера MODIS позволяющая снимать землю в различных частях спектра: от видимого до инфракрасного. Спутники снимают одну и ту же территорию 2-4 раз в сутки. Полученная информация автоматически обрабатывается.
Автоматическое дешифрирование пожаров основано на значительной разнице температур земной поверхности и очага пожара.
Для анализа используются тепловые каналы, а информация с других каналов спутника помогает отделить облака. После автоматической обработки получается маска тех пикселей снимка, температура которых существенно отличается от окружающих "горячие точки" или "термоточки". Время обработки-15-40 минут с момента пролета спутника. Следует помнить, что время пролета спутника дается по Гринвичу (UTS)! Московское время= UTS+4 часа!
Этот метод имеет ряд ограничений. В "горячие точки" попадают любые объекты, отличающиеся по температуре (например факелы на нефтепромыслах, ТЭЦ, нагретые крыши больших зданий). Часть слабых пожаров не учитывается из-за небольшой разницы температур. Часть пожаров, прошедших в перерывах между пролетами спутников, так же не учитывается. Бывают ложные срабатывания из-за сильной облачности.
Тем не менее эти данные можно и нужно использовать для мониторинга пожаров, особенно на больших территориях, где нет возможности вести наземное наблюдение.
Есть 3 алгоритма обработки снимков:
1. The Fire Information for Resource Management System (FIRMS) Университет штата Мэриленд (США)
2. ScanEx Fire Monitoring Service (SFMS) ИТЦ "СканЭкс"
3. «Пожарная» часть информационной системы дистанционного мониторинга ИСДМ-Рослесхоз
Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Система FIRMS более чувствительна, способна выявлять совсем слабые пожары, но дает большое число ложных срабатываний. SFMS менее чувствительна, соответственно, пропускает часть слабых пожаров, зато дает гораздо меньше ложных срабатываний.

Использование
1. Чтобы знать примерное время получения данных, надо посмотреть расписание пролетов 2 спутников.
Aqua http://www.ssec.wisc.edu/datacenter/aqua/
Terra http://www.ssec.wisc.edu/datacenter/terra/
По ссылкам переходим на страницы, выбираем нужную территорию и дату.

Открывается страница со схемой пролетов спутника


Спутник снимает полосу вдоль траектории полета. Фрагмент такой полосы на рисунке обозначен синим контуром. Ширина полосы съемки в каждую сторону от траектории (зеленая стрелка) примерно равна половине расстояния между соседними траекториями (оранжевая стрелка)

Над одной территорией спутники пролетают 2-4 раза в день, соответственно столько раз будет обновляться информация о горячих точках. На сайтах информация обновиться через 15-40 минут после пролета.
Просматривать термоточки можно либо на специальных сайтах, либо в программе "Google Планета Земля"Сайты. Основных сейчас 3.
Самый функциональный и быстро загружающийся, на мой взгляд, сайт Космоснимки http://fires.kosmosnimki.ru/

Предоставляет по умолчанию данные системы SFMS, позволяет просматривать данные FIRMS


Увеличить или уменьшить изображение можно при помощи лупы или линейки "уровень увеличения"

Галочка Космоснимки позволяет просматривать последние снимки спутников Aqua, Terra. Снимки видны только до 9 уровня увеличения.

Любой нарисованный контур, например крупный пожар, видимый на снимке MODIS, можно скачать (ссылка "скачать shp-файл" под данными о площадях). Так же можно добавить свои контуры в векторном формате (заархивированный шейп-файл) .

Отдельные горячие точки видны с 8 уровня увеличения.

Можно просматривать данные не только за один день, но и за любой период времени, для этого надо нажать на треугольник справа от даты. Появиться красная рамка, в пределах которой будут видны термоточки. Ее форму и размеры можно менять, двигая курсором за углы или за линии. В двух окошках нужно выставить начальную и конечную даты.

Сайт FIRMS, прост и понятен, хоть и на английском. Минус-долго загружается.


Если полистать закладки, можно найти полезное, например включение слоя с границами ООПТ, возможность переключения с карты на подложку из снимков, информацию о времени последнего обновления.
Сайт «Пожарной» части информационной системы дистанционного мониторинга ИСДМ-Рослесхоз firemaps.nffc.aviales.ru/clouds/html/cl ouds_proj.html. Тоже все просто.

Если не хочется лазить по сайтам, можно просматривать термоточки в программе "Google Планета Земля"

Так какой же такой пархатый Паша Грудинин директор Совхоза? Какую правду скрывают жидозомбиСМИ от Русского народа? Часть 1. Враг народа и предатель Отечества Генка Зюганов не понимает разницы между совхозом и капиталистическим ЗАО? Сколько бабла ему за это заплачено? Лукавство здесь прячется даже в названии. Совхоз имени Ленина, конечно же, никаким совхозом не является. По словам пархатого Пашки Грудинина, название было придумано, чтобы оставить прежний «бренд», который был известен многим москвичам. Это обычное капиталистическое ЗАО – то есть, закрытое акционерное общество. История его очень интересна и увлекательна. В начале 90-х годов бывший совхоз попал, как и все подобные ему предприятия, в полосу кризиса. Пархатый Паша Грудинин работал в нем с начала 80-х годов, а в 90-х годах он уже был заместителем директора по коммерческой части. Именно при его непосредственном участии была провернута сделка по продаже 5,6 гектаров колхозных земель, выходивших прямо на пересечение Каширского шоссе и МКАД. Вот так пархатый Паша продал землю азербайджанской диаспоре, а сам в интервью "Русскому репортёру" говорил о невозможности таких продаж не то что земли, а даже квартир. Покупателем стала компания «Крокус Интернэшнл» известного азербайджанского бизнесмена Араса Агаларова, который построил на ней магазин сети «Твой дом» – один из самых успешных объектов коммерческой недвижимости у этой компании. Продавали землю вроде бы как по 1500 долларов за сотку, но это со слов самого Пархатого Паши Грудинина. Эксперты, кстати, говорят, что «сотка на МКАДе» может достигать цены в 100 тысяч условных единиц… Куда пошли «задекларированные» 840 тысяч долларов – тоже не понятно. А может они пошли на оплату за выдвижение пархатого Паши от КПРФ в Мособлдуму? По официальной версии, на эти деньги удалось расплатиться с долгами и приобрести новые технологии. Однако сразу же после продажи земли в совхозе сменилась власть – прежний директор Петр Рябцев добровольно ушел в отставку, а собрание членов артели новым руководителем избрало 35-летнего пархатого Пашу Грудинина. По слухам, Рябцева «попросили» уволиться, поскольку он был в курсе всех прежних манипуляций с землями совхоза (красный директор сдавал их в аренду и т.п., о чем ранее сообщали и газета «Коммерсант») Став директором совхоза, пархатый Паша Грудинин сразу же взял власть в свои руки так, что времена Рябцева некоторым работникам показались раем. Вообще же, ловкому предтече «эффективных менеджеров» 2000-х годов удалось развести наивных селян как в игре в наперсток. Первым делом пархатый Паша Грудинин объявил судебную войну тем крестьянам, которые на основе указов Бориса Ельцина получили 15 соток колхозной земли на члена семьи. Им предложили вернуть участки обратно, но под благовидным предлогом – в виде взноса в акционерный капитал созданного в 1995 году ЗАО «Совхоз имени Ленина». Потеряв полученную землю, они стали акционерами. При этом совхозников братки пархатого Пашки уговорили - в целях защиты якобы от «рейдеров» - закрепить в уставе положение, о том, что земли совхоза могут быть проданы только по цене 1500 долларов за сотку. Это притом, что земли оставались сельскохозяйственного назначения и под жилищное строительство не переводились, что делало такую цену в тогдашних условиях абсурдной. Но крестьяне поверили. И, в итоге, потеряли как свои земли, так и полученные ценные бумаги. Ведь что такое акции, если речь идет о мизерной доле уставного капитала, которая досталась каждому из членов артели? Сегодня они есть, завтра их нет, и понятно, что рано или поздно они достанутся тому, у кого больше денег. Угадать того, кто сумел аккумулировать их большую часть, труда не составляет. - Акционерами вначале, в 1995 году, были 526 акционеров, работников совхоза. А сейчас их осталось 40 человек, большинство акций в руках у менеджеров, у главных специалистов, - честно признался пархатый Пашка Грудинин в одном из своих интервью в 2010 году. При этом у самого пархатого Пашки Грудинина, по его информации, есть около 40% акций. Проще говоря, верхушка ЗАО во главе с директором исподволь скупила акции у почти 90 процентов акционеров. Так подмосковные крестьяне потеряли свою землю окончательно. Но врагу народа и предателю Отечества Генке Зюганову на это наплевать - лишь бы пархатый Пашка заплатил ему бабки?Так какой же такой пархатый Паша Грудинин директор Совхоза? Какую правду скрывают жидозомбиСМИ от Русского народа? Часть 1. Враг народа и предатель Отечества Генка Зюганов не понимает разницы между совхозом и капиталистическим ЗАО? Сколько бабла ему за это заплачено? Лукавство здесь прячется даже в названии. Совхоз имени Ленина, конечно же, никаким совхозом не является. По словам пархатого Пашки Грудинина, название было придумано, чтобы оставить прежний «бренд», который был известен многим москвичам. Это обычное капиталистическое ЗАО – то есть, закрытое акционерное общество.История его очень интересна и увлекательна. В начале 90-х годов бывший совхоз попал, как и все подобные ему предприятия, в полосу кризиса. Пархатый Паша Грудинин работал в нем с начала 80-х годов, а в 90-х годах он уже был заместителем директора по коммерческой части. Именно при его непосредственном участии была провернута сделка по продаже 5,6 гектаров колхозных земель, выходивших прямо на пересечение Каширского шоссе и МКАД. Вот так пархатый Паша продал землю азербайджанской диаспоре, а сам в интервью "Русскому репортёру" говорил о невозможности таких продаж не то что земли, а даже квартир. Покупателем стала компания «Крокус Интернэшнл» известного азербайджанского бизнесмена Араса Агаларова, который построил на ней магазин сети «Твой дом» – один из самых успешных объектов коммерческой недвижимости у этой компании. Продавали землю вроде бы как по 1500 долларов за сотку, но это со слов самого Пархатого Паши Грудинина. Эксперты, кстати, говорят, что «сотка на МКАДе» может достигать цены в 100 тысяч условных единиц… Куда пошли «задекларированные» 840 тысяч долларов – тоже не понятно. А может они пошли на оплату за выдвижение пархатого Паши от КПРФ в Мособлдуму? По официальной версии, на эти деньги удалось расплатиться с долгами и приобрести новые технологии. Однако сразу же после продажи земли в совхозе сменилась власть – прежний директор Петр Рябцев добровольно ушел в отставку, а собрание членов артели новым руководителем избрало 35-летнего пархатого Пашу Грудинина. По слухам, Рябцева «попросили» уволиться, поскольку он был в курсе всех прежних манипуляций с землями совхоза (красный директор сдавал их в аренду и т.п., о чем ранее сообщали и газета «Коммерсант») Став директором совхоза, пархатый Паша Грудинин сразу же взял власть в свои руки так, что времена Рябцева некоторым работникам показались раем. Вообще же, ловкому предтече «эффективных менеджеров» 2000-х годов удалось развести наивных селян как в игре в наперсток. Первым делом пархатый Паша Грудинин объявил судебную войну тем крестьянам, которые на основе указов Бориса Ельцина получили 15 соток колхозной земли на члена семьи. Им предложили вернуть участки обратно, но под благовидным предлогом – в виде взноса в акционерный капитал созданного в 1995 году ЗАО «Совхоз имени Ленина». Потеряв полученную землю, они стали акционерами. При этом совхозников братки пархатого Пашки уговорили - в целях защиты якобы от «рейдеров» - закрепить в уставе положение, о том, что земли совхоза могут быть проданы только по цене 1500 долларов за сотку. Это притом, что земли оставались сельскохозяйственного назначения и под жилищное строительство не переводились, что делало такую цену в тогдашних условиях абсурдной. Но крестьяне поверили. И, в итоге, потеряли как свои земли, так и полученные ценные бумаги. Ведь что такое акции, если речь идет о мизерной доле уставного капитала, которая досталась каждому из членов артели? Сегодня они есть, завтра их нет, и понятно, что рано или поздно они достанутся тому, у кого больше денег. Угадать того, кто сумел аккумулировать их большую часть, труда не составляет. - Акционерами вначале, в 1995 году, были 526 акционеров, работников совхоза. А сейчас их осталось 40 человек, большинство акций в руках у менеджеров, у главных специалистов, - честно признался пархатый Пашка Грудинин в одном из своих интервью в 2010 году. При этом у самого пархатого Пашки Грудинина, по его информации, есть около 40% акций. Проще говоря, верхушка ЗАО во главе с директором исподволь скупила акции у почти 90 процентов акционеров. Так подмосковные крестьяне потеряли свою землю окончательно. Но врагу народа и предателю Отечества Генке Зюганову на это наплевать - лишь бы пархатый Пашка заплатил ему бабки?

Экстремально жаркая и засушливая погода, случившаяся нынешним летом в центральных районах европейской части России, и, как следствие этого, масштабные лесные пожары, бушевавшие во многих регионах, привлекли внимание к возможности использования космических съемок для оперативного выявления очагов возгораний. Мы попросили коротко осветить некоторые злободневные вопросы заместителя директора Института космических исследований РАН, отвечающего за направление «Исследование Земли из космоса», одного из руководителей работ по созданию, внедрению и поддержке информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз), доктора технических наук Е.А. Лупяна.

В немногочисленной публичной информации об использовании космических съемок для мониторинга лесных пожаров в России этим летом упоминаются в основном космические аппараты Terra и Aqua cо спектрометром MODIS. Достаточно ли, на Ваш взгляд, только данных с этих спутников?

Дистанционный мониторинг лесных пожаров сегодня - это комплексный вопрос. Его не следует понимать только как мониторинг активно действующих пожаров. Это еще и мониторинг пожарной опасности, оценка пройденных огнем площадей, степени повреждения лесов и решение многих других задач, необходимых для ведения работ по обнаружению и тушению лесных пожаров, а также оценки их последствий. Конечно, все эти вопросы нельзя решить, используя только данные MODIS. Даже если говорить о получении информации об активном горении, то, как показывает наш опыт, для повышения частоты наблюдения действующих пожаров, безусловно, полезно вместе с данными MODIS использовать и данные приборов AVHRR со спутников NOAA.

Какие из работающих на орбите космических аппаратов перспективны для решения этих задач?

Если говорить о реальном опыте использования спутниковых данных для комплексного Мониторинга природных пожаров и их последствий, то, кроме данных спутников Terra, Aqua (прибор MODIS) и NOAA (прибор AVHRR), в ИСДМ-Рослесхоз сейчас массово используются данные спутников Landsat и SPOT-4. Для детальных выборочных оценок последствий отдельных пожаров используются также данные RapidEye. В ряде случаев (например, для верификации алгоритмов оценки повреждений лесов пожарами), безуслов но, полезны и данные сверхвысокого пространственного разрешения, например QuickBird. Правда, речь о массовом использовании таких данных для решения задач лесопожарного мониторинга пока не идет, в первую очередь из-за высокой цены данных и низкой периодичности съемки. Большие надежды мы возлагаем в перспективе на использование данных среднего пространственного разрешения, в том числе получаемых прибором КМСС, который, как мы надеемся, будет устойчиво работать на российских метеорологических спутниках серии Метеор-М.

Выделяются ли государством достаточные средства для ведения космического мониторинга лесных пожаров?

В последние несколько лет на обеспечение работы и дальнейшее развитие ИСДМ-Рослесхоз выделялись достаточно адекватные средства. К сожалению, в этом году средства были существенно сокращены, что привело в первую очередь к снижению объемов используемых в системе данных высокого пространственного разрешения и соответственно уменьшению работ по детальной оценке отдельных гарей. С учетом того, что в рамках лесопожарного мониторинга должны также решаться вопросы оценки постпожарных изменений и подготовки информации для обновления лесного реестра, необходимо увеличение средств на проведение такого мониторинга.

Можно ли оценить эффективность использования данных ДЗЗ для выявления очагов возгораний?

Следует отметить, что выявление очагов возгораний как одна из основных задач спутникового мониторинга стоит только в зонах космического мониторинга первого уровня (где решения о реакции на возникшие пожары принимаются только после их обнаружения по спутниковым данным) и космического мониторинга второго уровня (где тушение пожаров вообще не производится и мониторинг осуществляется только спутниковыми системами). В этих зонах спутниковый мониторинг сейчас полностью заменил авиационный, и альтернативы ему нет.

В зонах же авиационного и наземного мониторинга задача обнаружения пожаров лежит пока на наземных и авиационных средствах. В то же время, как показывает опыт эксплуатации ИСДМ-Рослесхоз, даже в этих зонах на основе спутниковых данных обнаруживается (т.е. впервые наблюдается) значительное число пожаров. Например, в 2009 г. более 50% пожаров, которые в дальнейшем стали крупными, были зарегистрированы по спутниковым данным на сутки раньше, чем по наземным и авиационным данным.

Высказать свое мнение о современном состоянии и перспективах мониторинга лесных пожаров из космоса с помощью оптико-электронных и радарных систем мы предложили также специалистам компании «Совзонд».

А.С. Черепанов, старший инженер по тематической обработке данных ДЗЗ, кандидат географических наук.

«Использование данных мультиспектрального сенсора MODIS, установленного на аппаратах Terra и Aqua американской системы EOS (Earth Observation Satellites), уже стало традиционным для целей выявления большинства контрастных тепловых аномалий на поверхности Земли, в том числе и раннего выявления очагов лесных и степных пожаров. Обусловлено это, с одной стороны, революционным для своего времени (Terra функционирует с 1999 г., Aqua - c 2002 г.) набором спектральных зон (всего 36, они покрывают диапазон от 0,6 до 14 мкм), широкой полосой охвата (2330 км), высокой периодичностью съемки и, что также немаловажно, открытым бесплатным доступом для всех физических лиц и организаций, а с другой - отсутствием реальной альтернативы для замены этих данных при решении указанной задачи. На современных съемочных системах среднего и высокого пространственного разрешения зачастую отсутствует аппаратура для съемки в среднем инфракрасном и инфракрасном диапазонах спектра, а на тех системах, где она есть (Landsat-5 / TM, Landsat-7 / ETM, Terra/ASTER), не используется очень важный для выявления очагов пожара диапазон - 3,5–4 мкм. Поэтому, несмотря на все имеющиеся недостатки (низкое пространственное разрешение (около 1 км) в важных для выявления очагов пожара диапазонах спектра 3,5–4 и 8–9 мкм; сложная геометрия, требующая специальных приемов при обработке; сильные искажения на краях сцен; низкая точность орбитальной привязки), на сегодняшний день данные сенсора MODIS остаются незаменимыми при решении такой важной и как никогда актуальной задачи мониторинга и выявления очагов лесных пожаров (рис. 1). Безусловно, появление нового спутника (или группировки из спутников), выполняющего съемку в диапазонах спектра 3,5–4 и 8–9 мкм с хорошим пространственным разрешением (100–200 м), могло послужить существенным дополнением к имеющейся системе мониторинга и выявления очагов лесных пожаров».

Ю.И. Кантемиров, ведущий специалист отдела программного обеспечения по обработке радарных данных.

Рис. 1. Данные сенсора MODIS. Лесные пожары в Австралии, январь 2002 г. Инфракрасный канал 9 мкм. Размер пиксела - 1 км . «Использование спутниковых радарных данных для мониторинга лесных пожаров и их предотвращения представляется крайне перспективным ввиду всепогодности радарных съемок.

Однако первые попытки по оконтуриванию гарей, описанные во многих публикациях 1990-х гг., нельзя назвать удачными. Оказалось, что на некоторых радарных снимках гари четко дешифрируются, а на других снимках их не видно совсем. Анализ многопроходных серий радарных снимков также показал, что в некоторых случаях появление и развитие гарей хорошо заметны, в то время как в других случаях никаких изменений на радарных снимках выявить не удается, хотя было известно, что пожары на анализируемых территориях произошли. Этот не слишком удачный опыт 1990-х гг. объясняется довольно просто. В то время широко использовались радарные спутники ERS-1 и ERS-2, которые выполняли съемку только лишь в одной поляризации (ВВ) и только под одним относительно небольшим углом

Рис. 2 Мультивременной RGB-композит на территорию Саскачеван (Канада). В красном канале - снимок ERS за апрель 1995 г., в зеленом - за октябрь 1995 г., в синем - за январь 1996 г. Водная поверхность показана темно-зеленым и синим цветами. Красно-коричневый цвет большая часть снимка) - неповрежденный лес. Светло-голубой цвет - гарь от пожара летом 1995 г. . съемки (23°). Однако даже при таких ограниченных возможностях достигались хорошие результаты за счет анализа интерферометрической когерентности, изменений амплитуды отражения и построения мультивременных RGB-композитов (рис. 2). C появлением новых спутников, способных производить съемку одновременно в четырех поляризациях (ВВ, ВГ, ГВ, ГГ) и в широком диапазоне углов съемки (от 10 до 60°), выяснилось, что съемка в 4-поляризационном режиме или в 2-поляризационном режиме с кросс-поляризацией при больших углах съемки от вертикали значительно усиливает контраст между гарью и окружающим лесом.

С помощью технологий поляриметрии и

Рис. 3. RGB-композит, построенный по трем поляризационным каналам одного радарного 4-поляризационного снимка ALOS/PALSAR. Красный канал - поляризация ГГ, зеленый - ГВ, синий - ВВ) . поляризационной интерферометрии, реализованных в программном комплексе SARscape, можно создать серию выходных тематических продуктов, на которых выделяются гари и наблюдается их развитие во времени. В настоящее время, по мультиполяризационным данным при значительных углах съемки от вертикали уверенно выделяются классы «лес» и «не лес». Сложнее отделить вырубки от гарей. Если недавние вырубки довольно уверенно выделяются в отдельный класс, то старые вырубки от гарей отличить довольно сложно. Пример выделения гарей и вырубок приведен на рисунке 3.

Выводы: для задач мониторинга пожаров радарные данные ДЗЗ должны применяться в комплексе с оптическими и по возможности при поддержке полевых наблюдений. Многопроходные интерферометрические серии радарных снимков предпочтительнее, чем единичные изображения».

Система оперативного мониторинга природных пожаров базируется на основе сети приемных центров российской компании СКАНЭКС , которые принимают информацию в режиме реального времени со спутников Terra, Aqua и NPP. Главная цель сервиса - доведение результатов мониторинга пожаров до широкого круга заинтересованных пользователей. Проект ориентирован как на обычную интернет-аудиторию, так и на специалистов. В качестве базовой компоненты сервиса используется технология, основанная на алгоритме автоматического детектирования пожаров по «тепловым» каналам спутниковой съемки (подробнее см. ). Область мониторинга включает в себя всю территорию России, глобальное покрытие обеспечивается данными системы FIRMS (https://earthdata.nasa.gov/firms), исходные продукты скачиваются с серверов NASA (LANCE) сразу после их публикации, постобработка производится на серверах СКАНЭКС. Основными задачами данного сервиса являются высокая оперативность донесения информации о пожарах и ее доступность. С этой целью все данные выкладываются на карту, что обеспечивает удобный просмотр и поиск информации, а также связанных тематических слоев. Дополнительная информация включает такие данные как: прогноз погоды, границы торфяников, границы выгоревших территорий, границы заповедников, лесной покров etc.
Пожалуйста, обращайтесь к нам с предложениями, комментариями и пожеланиями – мы открыты к переговорам и партнерскому сотрудничеству в целях развития проектов дистанционного мониторинга и раннего обнаружения природных пожаров. Стратегической задачей нашего проекта является дальнейшее улучшение детальности и достоверности данных, совершенствование инструментов общественного мониторинга, проводимого силами широкого круга пользователей, на основе данных спутниковой съемки и других источников наблюдений. Картографический интерфейс сервиса разработан специалистами «Космоснимки Ру» на базе технологии Scanex GeoMixer .

Работа с «картой пожаров»

Основным пользовательским сервисом является карта пожаров.
По дефолту показывается информация за период – последние 24 часа + текущие сутки до 12 часов UTC (пока не произойдет смена дат во всем мире). На обзорном масштабе показывается динамическая карта плотностного распределения пожаров на основе кластеров (подробнее см ), с помощью зумирования карты можно перейти на более крупный масштаб, на котором показываются контуры кластеров и, еще ближе, все термоточки (см ).
Основными элементами UI* являются:
  • - интерактивное окно карты и тулбар
  • - боковая панель с виджетами:
    • [закладки] - сохраненные места и даты с описанием события
    • [слои] - список слоев и групп слоев
    • [новости] - виджет новостей о пожарах

Доступ к информации о пожарах

Пользователи получают доступ к информации, заходя на сайт Космоснимки - Пожары либо подписавшись на оповещения о пожарах (см. описание сервиса) Разработчики сайтов и веб-приложений могут использовать API «карты пожаров» для встраивания карты во внешние сайты (подробнее см документацию по использованию API). Для использовании необходимо зарегистрировать API-ключ и сохранять ссылки и информацию о правообладателях.
Если вы хотите использовать прямой доступ к базе данных пожаров, транслирующий данные в JSON, XML или другие форматы (либо регулярные выгрузки из БД) – напишите нам запрос на почту , публичное использование этой части сервиса ограничено. При использовании данных с сайта: скриншотов, координат пожаров и т.д., ссылайтесь на источник, это поможет большему количеству заинтересованных пользователей узнать о наличие такого информационного ресурса.

Открытые данные

Если вы планируете использовать данные - пожалуйста, ссылайтесь на сайт и на авторов.
Доступные слои:
Описание Формат Источник
Границы сгоревших территорий 2010 Shape файл 2010 год, © OpenStreetMap, Гринпис
участки нарушений (в основном - пожары) на особо охраняемых природных территориях Shape файл 2008-2011, © Transparent World
(заводы, факела от сжигания попутного газа при разработке нефтянных месторождений). Слой используется в проекте для фильтрации рзультатов детектирования пожаров. CSV © Kosmosnimki
Границы осушенных торфяников (в основном запад РФ). Слой пополняется. Shape файл © Гринпис, Kosmosnimki
Если вы использовали данные сервиса в своей научной, исследовательской или проектной работе – пожалуйста, сохраняйте информацию об источнике (© RDC SCANEX, Fires.Kosmosnimki.Ru)

Дополнительные данные

  • Оперативные данные: Кроме результатов детектирования очагов пожаров, сервис «Космоснимки - Пожары» предоставляет доступ к RGB синтезированным изображениям спутниковой съемки:
    - данные MODIS, по которым детектируются пожары, принимаемые на станции СКАНЭКС. С помощью изображений можно оценивать состояние облачности в момент проводимых наблюдений, видеть отдельные крупные пожары и следы гарей
    - Данные Landsat 8 также являются публично доступными снимками высокого разрешения (30 м). Фильтруются по пересечению с точками пожаров в диапазоне 24 часа.
    - Более детальные космоснимки, как правило, представляют собой коммерческие спутниковые программы и доступны в ограниченном режиме для специалистов МЧС и других ведомств, в интересах которых осуществляется съемка. Мы не можем дать публичный доступ ко всем более детальным снимкам, являющимся частью коммерческих программ, но если вы заинтересованы в работе с этими данными - пожалуйста, обратитесь к нам
  • Данные о погоде: оперативные данные и прогноз по облачности, осадкам, температуре и скорости ветра интегрированы от провайдера ГИС-Метео. Данные о погоде привязаны к региональным центрам. В будущем планируется увеличить детальность данных и добавить результаты аналитической обработки прогнозных данных.
  • Границы особо охраняемых природных территорий: В состав данных входят границы федеральных заповедников, национальных парков и федеральных заказников. А также границы некоторых региональных ООПТ. Специальный проект по мониторингу нарушений и пожаров в пределах ООПТ ведет НП «Прозрачный Мир» (см. http://new.transparentworld.ru/ru/environment/monitoring/oopt/)
  • Слой часовые пояса: Атрибуты данных о зарегистрированных очагах пожаров содержат время пролета спутника, когда был получен снимок, по которому проводилось детектирование. Время детектирования очагов отображается в универсальном координированном времени (UTC). Включив слой «часовые пояса», пользователи могут видеть в каком часовом поясе находится исследуемая территория и насколько локальное время отличается от UTC. Например, если мы смотрим очаги в районе озера Байкал, то локальное время пролета спутника равняется времени UTC+8. Следует помнить, что время по UTC не переводится ни зимой, ни летом. Поэтому для тех мест, где есть переход на летнее время, смещение относительно UTC меняется.
  • Границы кадастрового деления: границы и тематические слои публичной кадастровой карты портала Росреестра (Виды разрешенного использования; Категории земель и т.д.).

Детектирование пожаров по спутниковым изображениям

Программа NASA по спутниковому мониторингу Земли (Earth Observation System) позволяет свободно использовать данные оперативной съемки, осуществляемой с помощью камеры MODIS, установленной на борту спутников Terra и Aqua. Компания СКАНЭКС ведет прямой прием этих данных на станции в приемных центрах в Москве, Иркутске и Магадане. Принятые данные поступают в автоматическую цепочку обработки и подготовки продуктов, которая включает стадию первичной обработки данных, создание на основе базовых продуктов MODIS тематических продуктов высокого уровня (таких как маски ледового и снежного покровов, маска облачности, температура поверхности, пожары и тепловые аномалии etc.), подготовку продуктов для интернет-доступа и публикацию в портале. На карте пожаров данные спутников Terra, Aqua и используются для детектирования вероятных очагов пожаров и для подготовки ежедневного обзорного покрытия (слой «Космоснимки - MODIS»).
Характеристики камеры MODIS, установленной на борту спутников Terra и Aqua:

Алгоритмы детектирования пожаров в автоматическом режиме основаны на их сильном излучении в инфракрасном диапазоне. Это так называемый контекстно-пороговый алгоритм. Разница в температурных яркостях пикселей отражает разницу между температурой очагов пожара и земной поверхности, а информация, поступающая с других спектральных каналов, помогает замаскировать облака. Кроме того, применяют пороговые значения, чтобы отбросить термальные аномалии, маловероятно относящиеся к пожарам. Таким образом выходным продуктом работы алгоритма является маска пикселей, классифицированных как "термоточки" (hotspots) и их характеристики. Подробнее см. статью «Данные по тепловым аномалиям MOD14A1: описание и получение»

Детектирование пожара по съемкам: 1 km Terra/MODIS (слева), 375 m VIIRS (в центре), and 1 km Aqua/MODIS (справа) в Южной Ьразилии 26-31 марта 2013
C сайта http://viirsfire.geog.umd.edu/

Вероятность обнаружения пожаров

Данные мониторинга пожаров являются контекстной оценкой, на степень точности которой влияют многие факторы. В первую очередь, сплошная облачность. Очаги (термоточки, тепловые аномалии) с высокой степенью вероятности детектируются при безоблачной или малооблачной погоде (см. ). Кроме того, на вероятность обнаружения пожара влияют такие факторы как разностная температура и размер пожара. (см. ).

Потеря видимости пожаров со спутника из-за облачности

На основе тех же данных MODIS, по которым ведется детектирование пожаров, делается RGB синтез (каналы 7-2-1) изображений с целью визуализации обзорного покрытия снимками за текущие сутки. Доступен просмотр архивных слоев обзорного покрытия. Таким образом, с помощью этих изображений можно оценивать состояние облачности в момент проводимых наблюдений.

Координаты очагов пожаров

Очаги пожаров детектируется по инфракрасным каналам MODIS, линейное разрешение которых составляет 1 км/пиксел. Это означает, что каждый обнаруженный очаг отображается как точка в центре пикселя 1 км x 1 км. В действительности очаг может быть локализован где-то внутри данной области и реальная площадь пожара может быть меньше (см )

Когда несколько точек располагаются в линию, как правило, такое изображение иллюстрирует огневой фронт пожара. Соседние, близко расположенные точки, могут в действительности относиться к одному и тому же продолжающемуся пожару (подробнее см. )

Минимальный размер детектируемых пожаров

Не смотря на то, что площадь пикселя (элементарной области наблюдения) в инфракрасном канале 1км 2 , в среднем детектирует открытые очаги и тлеющие пожары на площади от 1/10 гектара. В реальности минимальная площадь детектируемого пожара зависит от целого спектра характеристик в момент конкретной съемки (облачность, освещенность, угол съемки, тип растительности, температура поверхности и т.д.) Более яркие открытые очаги с большей температурой горения могут быть зарегистрированы на меньшей площади возгорания. Характерный пример - газовые факела или трубы заводов, которые при этом являются с точки зрения задачи детектирования пожаров.

Кластеры пожаров

Кластеры - это отдельные очаги (термоточки), объединенные в одну группу. Объединение проводится на основе автоматического алгоритма и не гарантирует стопроцентную точность. Кластеризация помогает:
  • - визуализировать большое количество термоточек и улучшить "читаемость" информации на обзорных масштабах
  • - отследить динамику развития пожаров: контуром обводятся очаги, принадлежащие одному кластеру и попадающие в выбранный период
  • - приблизительно оценить силу пожара (там, где на текущую дату или период кластеризуется больше термоточек – более мощный пожар)
  • - приблизительно оценить площадь активного пожара по суммарному контуру термоточек, вошедших в кластер
  • - приблизительно оценить суммарную площадь выгоревшей территории за период
  • - на мелких масштабах карты (уровни 1-3) кластеры пожаров визуализируются в виде динамической "тепловой карты", что позволяет быстрее визуализировать и анализировать большой объем данных

Очаг попадает в кластер когда в его окрестности регистрируются другие очаги за период более чем один день. Это помогает визуально отфильтровать «ложные пожары», которые появляются, например из-за бликов, и кратковременные пожары, которые обусловлены, например, палами сухой травы и еще не представляют реальной угрозы. Две группы очагов, которые несколько дней назад были одним пожаром, и затем разделились, все равно будут являться частью одного кластера за весь суммарный период горения, даже если за часть периода отображаются разными контурами. Интуитивно кластеры можно считать соотносящимися с выгоревшими территориями. При этом все отдельные очаги (все термоточки), вошедшие и не вошедшие в кластеры, показываются на карте, начиная с 11 уровня зума.

Площади горевших территорий

Новой функциональностью сервиса, появившейся в 2012 году, является оперативная оценка площадей территорий, затронутых огнем, методом аппроксимации по "точкам пожаров". Первичными данными о пожарах в сервисе являются продукты MOD14A1, содержащие информацию о том, какие пиксели на спутниковом изображении были классифицированы как вероятные пожары. После этого вступает в действие , который группирует эти отдельные точки по принципу плотностного распределения с учетом дополнительного временного параметра. На основе этого мы можем сделать выводы относительно динамики развития пожара, подсчитать продолжительность горения пожара. Новый алгоритм позволяет в дополнение к «кластеризации» суммировать пиксельные площади точек пожаров (каждая точка это, в среднем, квадратный пиксель со сторонами 1км) и провести аппроксимированную по точкам оценку вероятной площади пожара .
    • На карте показываются контуры с учетом самого последнего обновления данных о точках пожаров.

Статистика пожаров

Сервис статистики пожаров публикует в табличном виде данные о пожарах: Кол-во кластеров пожаров; Кол-во термоточек; Общая площадь горевших территорий. Доступны следующие показатели с возможностью просмотра и сравнения посуточной статистики:
  • Интегральная статистика РФ
  • С разбивкой по административно-территориальному делению: Субъектам РФ и относящимся к ним районам
  • По границам Особо-охраняемых природных территорий (в разработке)
В дополнение к табличному выводу статистика отображается на карте - слой "Статистика пожаров по районам".

В настоящее время сервис работает в статусе "бета".

Техногенные источники тепла

Техногенные источники, такие как трубы заводов, факела от сжигания попутного газа при разработке месторождений, вносят ложный вклад в информацию о пожарах. Количество таких «ложных тревог» может быть достаточно большим на общей обзорной карте пожаров. Поэтому для предварительной оценки ситуации имеет смысл определять автоматическим способом какие из точек пожаров могут относиться к техногенному излучению. Поскольку такие объекты характеризует скопление "точек" в одной локальной области и повторяемость горения, нами был проведен анализ архивных данных о пожарах и картирование объектов с целью выявления потенциальных источников.

Таким образом, была создана начальная база техногенных источников, верификация которых проводилась по спутниковым снимкам и сервису Wikimapia.Org. Эта база представляет собою открытые данные и может быть использована свободно с условием указания ссылки на «Космоснимки - Пожары» . Важно понимать, что база этих объектов предоставляется без каких-либо гарантий их достоверности и с той полнотой информации, которой она обладает на данный момент, а новые объекты постепенно добавляют и верифицируют пользователи сервиса. В настоящее время в сервисе «Космоснимки - Пожары» каждая новая термоточка, попадающая в окрестность 5 км от техногенного объекта, помечается как потенциальный техногенный источник тепла . Разумеется, окончательное решение о достоверности и типе источника остается за пользователем.

Верификация данных о пожарах

Данные автоматического детектирования пожаров на основе продуктов MOD14 носят вероятностный и выборочный характер. Поэтому для получения более точного и полного результата необходимо использовать инструменты верификации, основанные на дополнительных источниках информации. Такими источниками, которые могут быть интегрированы в сервис или использованы при анализе данных, являются: информация от пользователей, изображения с видеокамер, автоматическая или ручная обработка данных со спутников высокого разрешения. Основным источником проверки служат оперативные спутниковые снимки высокого разрешения, на которых можно воочию увидеть пожары. Кроме того, малоразмерные очаги пожаров и низкотемпературные очаги, характеризующиеся слабой интенсивностью теплового излучения (такие как торфяные пожары ) могут быть обнаружены в инфракрасном диапазоне сканерами более высокого разрешения (e.g. разрешение инфракрасных каналов SPOT-5 составляет 10м/пиксел). Сами данные SPOT-5 распространяются на коммерческой основе, но результаты верификации, полученные с использованием этих данных, планируются к выкладыванию на публичный сервис.

Перспективные источники данных

Качество информационного сервиса определяется наличием и качеством доступных источников. Новыми источниками должны аппараты ДЗЗ нового поколения, а также наземные дистанционные методы, такие как видеомониторинг - камеры видеонаблюдения и тепловизоры, которые устанавливаются на вышках сотовой связи.
Мы продолжаем работать над поиском новых партнеров и консолидацией данных вокруг информации о пожарах. Мы уверены, что только объединение усилий и открытость информации будут способствовать пониманию причин природных пожаров, сокращению угроз и рисков, связанных с ними.

Решения для организаций на основе сервиса мониторинга пожаров

В качестве решения для ваших задач мы предлагаем разворачивание портала на основе карты пожаров с возможностью индивидуальных настроек системы, публикации собственных данных заказчика, управления списками подписок на оповещения по пожарам и гарантированной технической поддержкой

Прошедшее лето 2015 года было особенно жарким и знойным, согласитесь? Температура воздуха иногда достигала 40*С в тени, и по новостям не успевали рассказывать о новых рекордах за всю историю наблюдений за погодой.

Неудивительно, что до сих пор по всему миру бушуют лесные пожары. Такое ощущение, что природа решила помочь человечеству истребить себя как вид (экология, войны, техногенные катастрофы…).

Хотите узнать сколько лесов в данный момент пылают во всём мире и где? Карта лесных пожаров Вам в руки…

Помню, как недавно удивился количеству самолётов в небе — сегодня я был в шоке ещё сильнее. Люди, весь мир горит синем пламенем, спасайся, кто может…

Горит центральная часть нашего континента…



…горит вокруг озера Байкал…

…пылает бедная Африка…

Кенгуру спасаются от огня в Австралии…

…и много-много диких обезьян из Бразилии…

Только Европа чувствует себя комфортно…

…и в Северной Америке почти ничего не горит …

Всю эту картину можно наблюдать на специальном сервисе, который так и называется (далее ссылка)…

Карта пожаров

Там справа и вверху есть календарь — выбирайте дату и смотрите где и что горело. По умолчанию установлена дата Вашего захода на сайт…

В настройках можно убрать отображение лишней информации или активировать нужную Вам…

Слева внизу можно выбрать тип карты…

Приближаем карту колёсиком мышки, а передвигаем её — зажав левую кнопку.

Кстати, есть ещё сервис от Яндекса «Лесные пожары «, но там почему-то ничего не горит в Африке, Бразилии, Австралии… . Скорее всего Яндексу просто недоступна данная информация, по каким-то загадочным причинам — вот Вам и сервис.

Вот такая карта лесных пожаров во всём мире — берегите себя и всего Вам хорошего. До новых интересных онлайн сервисов.

Поделиться: