Геоинформационное картографирование последствий лесных пожаров по данным спутников «Sentinel-2» и «Landsat-8»

Abstract

Представлен методический подход к идентификации лесного пожара в юго-восточной части Лельчицкого района Гомельской области по данным разновременных космических снимков «Sentinel-2» и «Landsat-8». Рассмотрена возможность использования информации о спектральных индексах для оценки уровня вегетации различных экосистем. Для идентификации выгоревшей территории в программном комплексе ArcGIS (версия 10.7) выполнен геоинформационный анализ разницы индексов NBR, NDVI, BAI за период с 5 по 10 апреля 2020 г. по космическим снимкам «Sentinel-2» и за период с 25 марта по 10 апреля 2020 г. по космическим снимкам «Landsat-8». В созданных в среде ModelBuilder двух моделях геообработки использованы 29 и 15 инструментов соответственно, что позволяет в значительной степени автоматизировать процесс выявления территории, пострадавшей от лесного пожара. Предварительная идентификация выгоревшей территории проведена на основе участков, соответствующих двум или трем индексным критериям, которые были определены по результатам выполнения первой модели геообработки. Применение сочетаний как минимум двух индексных критериев дает возможность учесть особенности каждого из индексов и уменьшает вероятные погрешности при идентификации территории, пострадавшей от лесного пожара. Дальнейшее уточнение основано на использовании пространственной информации о сельскохозяйственных землях, которые были выделены в результате автоматизированного дешифрирования космического снимка «Sentinel-2» методом максимального правдоподобия, а также генерализации и векторизации классифицированного растра. Степень достоверности заметно увеличилась после удаления участков, выбранных на основе индексных критериев, но приуроченных к пахотным и луговым землям. Для количественной оценки точности выполнено пространственное пересечение между векторными слоями, полученными с использованием представленной методики, и результатом визуального дешифрирования. Эффективность применения геоинформационных систем для идентификации и картографирования последствий лесных пожаров по данным дистанционного зондирования Земли подтверждена высоким уровнем достоверности полученных результатов (около 96 и 89 % по снимкам «Sentinel-2» и «Landsat-8» соответственно).