Учёные научились следить за лесными пожарами, объединяя данные сразу нескольких космических аппаратов — европейских спутников Sentinel-2, американского Landsat-8 и даже обычных фотографий, сделанных космонавтами с борта Международной космической станции. Обычно каждый спутник пролетает над одним и тем же участком Земли с большими перерывами: Sentinel-2 — раз в пять дней, Landsat-8 — раз в шестнадцать. За это время пожар может успеть вспыхнуть, разгореться и погаснуть, поэтому по снимкам одного аппарата почти невозможно понять, как именно распространялся огонь. Учёные предложили совмещать разные типы снимков, чтобы восстановить картину целиком.
В качестве примера они взяли реальный случай — пожар в феврале 2020 года на гавайском острове Кахоолаве. Этот остров когда-то использовался военными для учений со стрельбами и бомбометанием, и до сих пор там остаются неразорвавшиеся снаряды, поэтому тушить огонь было опасно. Пожар начался 22 февраля, бушевал почти неделю и прекратился только благодаря начавшимся дождям. В этот период как раз попали съёмки двух спутников, а позже удалось использовать и фотографию, сделанную с МКС 6 марта, когда пожар уже закончился.
Спектральные снимки со спутников позволяют не просто увидеть дым и огонь, но и вычислить специальные индексы — числовые показатели, которые говорят о состоянии растительности и о том, где именно горело. Например, индекс NDVI показывает, насколько густа и здорова зелень, а индекс NBR помогает выделить выгоревшие участки. Учёные построили по этим данным цветные карты, на которых отчётливо видно, как огонь продвигался по острову, упираясь в скалистый разлом, который послужил естественной преградой. Кроме того, выяснилось, что облака сильно мешают таким измерениям: они искажают значения индексов, и порой создают ложное впечатление, будто в каком-то месте появилась густая растительность или, наоборот, всё выгорело. Чтобы отсеять такие ошибки, исследователи применили специальную маску, которая отделяет воду от суши и убирает «ложные пожары» на поверхности океана.
Главный вывод работы прост и важен: по отдельности ни один спутник не даёт полной картины, но вместе — спектральные данные, инфракрасные измерения и даже обычные фотографии из космоса — позволяют достаточно точно отследить, где начался пожар, как он двигался и где закончился. Для труднодоступных территорий, куда не добраться ни пожарным, ни самолётам, такая совместная система наблюдения становится надёжным инструментом контроля. Учёные отмечают, что существующие спутники пока не позволяют вести непрерывный мониторинг из-за больших интервалов между съёмками и облачности, но даже в таких условиях объединение разных источников данных даёт ценную информацию о поведении огня.
Исследование опубликовано в журнале «Лесной вестник. Forestry bulletin»
Изображение на обложке: разработано Magnific
