Сокращения иностранных названий и выражений

Г. Владивосток

Студент ___________________ подпись «_____» ________________ 20____г.     «Допустить к защите»   Руководитель ОП __ профессор ____ (ученое звание) ___________ В.И. Петухов___________ (подпись) (и. о.ф) «______»________________ 20____г   Зав. кафедрой ___ профессор ________ (ученое звание) ___________ В.И. Петухов______ (подпись) (и. о.ф) «______»________________ 20 17 г     Защищена в ГЭК с оценкой___________________   Секретарь ГЭК ____________ _________________ подпись И.О.Фамилия   «_____» ________________ 20 17 г.

Руководитель ВКР к.г.-м.н., доцент кафедры нефтегазового дела и нефтехимии доцент кафедры геологии, геофизики и геоэкологииИШ ДВФУ (должность, ученое звание) Шевырев Сергей Леонидович (фамилия, имя, отчество) ____________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.   Консультант по ___________________ _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.   Консультант по___________________ _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.   Консультант по ___________________ _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.     Назначен рецензент начальник Государственного комитета по лесному хозяйству РТ ______ (должность) Арчимаев Алексей Владимирович (фамилия, имя, отчество) _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………..….4

Термины и определения. 7

Обозначения и сокращения. 8

1. Обзор литературы.. 9

1.1. Региональные и общетеоретические сведения. 9

1.1.1. Основная характеристика Республики Тыва. 9

1.1.2 Причины возникновения лесных пожаров..…………………………12

1.1.3. Сравнительный анализ методов лесных пожаров…………………..

1.1.4. Проблема лесных пожаров в регионе исследований …......................18

1.2. Использование данных дистанционного зондирования в мониторинге лесных пожаров. 23

1.2.1. Характеристика спутников для мониторинга лесного хозяйства. 23

1.2.2. Возможности применения спутниковых наблюдений для оценки экологического состояния лесного хозяйства. 28

2. Методическая часть. 35

2.1. Алгоритмизация методологических подходов к анализу ДЗЗ …………..35

2.1.1. Обоснование выбора спутниковых данных для оценки лесных пожаров………………………………………………………………….………..35

2.1.2. Методика выявления поврежденных пожарами участков растительного покрова по данным спутниковых изображений. 38

3.1. Результаты и обсуждения…………………………………………………45

3.1.1. Оценка последствий лесных пожаров 2002 года Республики Тыва по спутниковым данным…………………………………………………………..45

3.1.2. Экономическое обоснование внедрения спутникового мониторинга лесных пожаров. 49

Заключение. 55

Список источников. 57

Приложение А.. 63

Приложение Б. 64

Приложение В.. 65

Приложение Г. 66

Приложение Д.. 67

Приложение E…………………………………………………………………...68

Приложение Ж…………………………………………………………………

Приложение З………………………………………………………………….

 

 

 

Введение

 

В настоящее время состояние и динамика лесного хозяйства каждой страны являются предметом пристального внимания ученых и международных политических институтов в связи с их важнейшим экологическим и ресурсным значением, необходимостью сохранения биологического разнообразия, а также исследованиями в области глобальных изменений климата.

Среди главных негативных факторов отрицательно влияющих на лесное хозяйство, являются лесные пожары, которые стали глобальной проблемой xxi века. На нашей планете ежегодно регистрируются более 200 тыс. лесных пожаров. На долю России приходится от 10 тыс. до 35 тыс. лесных пожаров, охватывающих, от 500 тыс. до 2 млн. 500 тыс. га [38].

Одним из регионов России, где лесные пожары представляют актуальную проблему, ежегодно нанося, наносят значительный урон растительности и экономике региона, является Республика Тува.

Активные противопожарные мероприятия в регионе, затруднены из-за сложности горного ландшафта, отсутствия развитой транспортной сети, труднодоступности отдельных территорий. В сложившихся условиях леса Республики испытывают существенный недостаток использования инструментальных методов оценки поврежденных огнем насаждений, масштабов лесопользования, что приводит к значительным погрешностям в данных статистической отчетности. В этой связи особый интерес для получения связанных с воздействием огня оценок представляет использование данных спутниковых наблюдений, не имеющее в настоящее время реальной альтернативы в условиях необходимости обеспечения регулярных обследований территорий, что обуславливает обоснование выбранной темы исследования.

Таким образом, актуальность применения исследований с помощью спутниковых данных является приоритетным направлением в Республике Тува. Проведение дистанционного мониторинга лесных пожаров с отслеживанием их параметров в Республике, позволяют существенно расширить контролируемую территорию, повысить точность определения размеров пройденной огнем площадей, исследовать особенности восстановления лесного хозяйства и выявлять оценки экологических последствий.

В настоящей работе рассматриваются вопросы применения методологических подходов выявления и оценки выгоревших территорий лесных пожаров 2002 года Республики Тыва.

Целью выпускной квалификационной работы является оценка последствий пройденных огнем площадей 2002 года южных районов Республики Тува с помощью космических данных и обоснование применения спутниковых данных для оценки пройденных огнем площадей.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить теоретические аспекты по проблематике лесных пожаров в Республике Тува;

2. Сделать сравнительный анализ методов мониторинга лесных пожаров;

3. Определить качественные и количественные признаки оценок пройденных огнем площадей 2002 года южных районов Республики Тува, с помощью использования спутниковых данных;

4. Оценить пройденные огнем площади исследуемой территории;

5. Выявить особенности восстановления территории исследования после лесных пожаров 2002 года южных районов Республики Тува;

6. Рассчитать экономический эффект исследований пройденных огнем площадей.

Объектом исследования является лесное хозяйство Республики Тува.

Предмет исследования - применение методологических подходов пройденных огнем площадей Республики Тува в 2002 году и оценка их последствий.

Методами исследования данного исследования явились методы предварительной обработки временных серий данных спутниковых наблюдений, методы оценки по спутниковым данным качественных и количественных характеристик лесных пожаров исследуемой территории на основе спектральных признаков, методы детектирования и оценки повреждений растительности по временным сериям данных спутниковых наблюдений.

Рекомендации практического характера – полученные результаты исследования могут быть полезны для действующих систем спутникового мониторинга лесов Республики Тува. Также данное исследование может найти применение при выполнении прикладных и научных проектов.

Методической основой для написания выпускной квалифицированной работы послужили нормативно-законодательные документы по лесному хозяйству, и труды отечественных и зарубежных ученых: Барталев С. А., Васильев А.С., Данилин И.В., Егоров В.А., Е.Ю. Николаева, Гончаренко В.И., Пономарев В.И., Сомов В.Ю., Сухих В.И., Шевырев С.Л.

По теме магистерской диссертации автором и ее научным руководителем было опубликовано 8 научных статей в российских научных изданиях, в сборниках докладов научно-практических конференций.

Выпускная квалификационная работа содержит 76 страниц, 15 рисунков, 24 таблиц, из51 источников и 8 приложений.

.

Термины и определения

 

В настоящей диссертационной работе использованы термины с соответствующими определениями:

Аналоговые фотоснимки – изображения, полученные фотоаппаратом.

Панхроматический снимок/сцена – изображение, полученное в одной зоне спектра (обычно в видимой).

Пиксель – наименьший элемент цифрового изображения, ЭТЕ – элементарная территориальная единица, внутри которой свойства территории не различаются.

Продукт спутниковый – пиксельное изображение, отражающее какое-либо свойство местности, рассчитанное по ее оптическим характеристикам.

Разрешение пространственное – размер пикселя на местности.

Разрешение радиометрическое – число уровней яркостей, регистрируемое приемником.

Разрешение спектральное – ширина спектральных зон съемки (нм, мкм).

Разрешение временное – периодичность съемки. Интервал времени между съемками.

Сцена – изображение одного, обычно сканированного, снимка.

Спектрозональный (многозональный) снимок – одновременные снимки в разных зонах спектра.

Спектральный индекс – характеристика изображаемой на снимке территории, рассчитываемая по определенному соотношению его спектральных каналов.

 

Обозначения и сокращения

 

В настоящей диссертационной работе упоминаются следующие обозначения и сокращения:

АИС – автоматизированная информационная система

ИТ – автоматизированная информационная технология

АРМ – автоматизированное рабочее место

АС – автоматизированная система

АСУ – автоматизированная система управления

БД – база данных

ВИ – вегетационный индекс

ДДЗ – данные дистанционного зондирования

ИК – инфракрасный

ИС – информационная система

ИТ – информационная технология

КФС – космический фотоснимок

 

Теоретическая часть

Таблица 2 – Сравнительный анализ методов мониторинга лесных пожаров

Методы мониторинга лесных пожаров
Краткая информация	Достоинства	Недостатки
Мониторинг с помощью вышек
С помощью визуализации определяет направление на пожар	- Простота метода (доступная инфраструктура, упрощение создания и управления маршрутами патрулирования); - Достаточно высокая оперативность	- Высокая зависимость от человеческого фактора (круглосуточное использование человеческих ресурсов на протяжении всего пожароопасного периода); - Высокая стоимость вышки (более 50000 руб. за метр, за размещение – ок.11000 руб.); - Зависимость от благоприятных погодных условий
Сеть камер на вышках под управлением ПО для систем видеонаблюдения
Вышки оснащаются видеосенсорами, которые быстро реагируют на обнаружение возгорания и, используя автоматизированную связь, дают сигнал о возникновении пожара	- Автоматизация процесса формирования и построения маршрута - Сокращение времени на обработку данных - Минимизация человеческих ресурсов
Обнаружение пожаров с летательных аппаратов, с беспилотных летательных аппаратов
С определенной периодичностью облетают пожароопасную территорию, при визуальном обнаружении пожара штурман определяет его координаты (с помощью карты) и передает в центр контроля информацию об обнаруженном пожаре.	- Возможность мониторинга удаленных и труднодоступных территорий.	- Высокая стоимость летного часа, 1 (Самолет Ан-2 - основной самолет, используемый для обнаружения лесных пожаров) - около 27000 руб., вертолет Ми - более 75000 руб., - Невозможность непрерывного мониторинга большой территории, что может являться причиной позднего обнаружения пожара. - Зависимость от метеоусловий

Продолжение таблицы – Сравнительный анализ методов мониторинга лесных пожаров

Авиационный
Мониторинг производит пилот на летательном аппарате, который оборудован теплолокатором микроволнового диапазона, а также инфракрасными датчиками.	- Возможность осуществления контроля за труднодосупными территориями (в зависимости от погодных условий) возможность обнаружения низовых пожаров - Низкая зависимость от человеческого фактора	- Требует больших финансовых вложений(высокая стоимость летного часа) - Невозможность ведения постоянного мониторинга больших территорий
Контроль состояния атмосферного воздуха лидарными (LightDetectionandRanging) методами
Воздушное лазерное сканирование позволяет качественно или количественно судить о таких параметрах воздушной среды, как давление, плотность, температура, влажность, концентрация газов, аэрозолей, параметры ветра.	- Обнаружение вторичных признаков, сопровождающиеся процессы горения: пламя, дым, восходящие потоки нагретого воздуха - Могут использоваться и в ночное время суток	- Большая вероятность ложного сигнала (при сильном ветре, дожде или тумане).
Космический мониторинг
Расположенные на орбитах спутники передают снимки поверхности земли на станцию для анализа.	ü Низкие затраты в последующие года, (высокая стоимость единоразовая, на приобретениеПО; ü Большой охват территории; ü Независимость от природно-географических условий; ü Независимость от погодных условий; ü Высокая степень автоматизации процесса получения и обработки данных	- Затруднительное обнаружение пожара на ранней стадии - Зависимость от облачности при обработке данных

Исходя из данной таблицы, можно отметить что, при визуальном методе, ответственность отводится наблюдателю, который с вышки определяет точку возгорания и передаёт информацию в контролирующий центр. Достоинством данного метода является оперативность оповещения и простота метода, недостатком выступает высокая зависимость от человеческого фактора, высокие затраты на обустройство вышек и зависимость от погодных условий.
К преимуществам авиационного мониторинга выступает возможность контроля за удаленными и труднодоступнымитерриториями, недостатками данного мониторинга являютсяпозднее обнаружение пожара, в следствие невозможностью контроля большихтерриторий, высокая стоимость летного часа, а также высокая зависимость чувствительности регистрирующей аппаратуры от широты обзора изависимость от погодных условий.

Беспилотные летательные аппараты также характеризуются контролю за территории, вне зависимости от природно-географических условий, номогут снизить период обнаружение пожара. Также стоит отметить, что стоимость беспилотного летательного аппарата может достигать миллиона долларов США.

Достоинствами космического мониторинга за пожароопасной обстановкойявляются значительное увеличение площади исследуемой территории, вне зависимости от доступности территории, независимость от природно-географических характеристик, независимость от уровня инфраструктуры исследуемой территории, а также возможность исследований за процессамив разные периоды [45].Несмотря на наличие радиолокационных систем, позволяющих производить мониторинг в ночное время суток и при неблагоприятных метеорологических условиях, используется комплексная многоспектральная спутниковая съемка, для которой большую роль играет прозрачность атмосферы.

Сравнительный анализ методов мониторинга в сфере лесного хозяйства России представлен в приложении Д.

Такжемониторинг лесных пожаров осуществляется с помощью контроля состояния атмосферного воздуха лидарными (LightDetectionandRanging) методами. С помощью данного метода, возможно, обнаружить вторичные признаки, сопровождающие процесс горения: пламя, дым, восходящие потоки нагретого воздуха. Лидары могут использоваться и в ночное время суток, однако у данного метода существуют такие недостатки, как большая вероятность ложного сигнала при сильном ветре, дожде или тумане [46].

Таким образом, каждый метод спутникового мониторинга лесных пожаров имеет свои преимущества и недостатки. Эффективное использование может быть использовано комплексно с иными способами контроля пожароопасной обстановки для получения максимально точной информации об объекте исследования и подробного изучения динамики возможных изменений территории.

Выводы по разделу 1

В разделе 1 дана основная характеристика Республики Тува, показаны основные причины возникновения лесных пожаров и методы борьбы с ними, проанализирована проблема лесных пожаров в регионе исследований. Выявлено что основная причина для возникновения лесных пожаров –человеческий фактор (около 63%) и аномальные климатические условия региона.Республика Тува входит в один из регионов России, где лесные пожары представляют с собой актуальную проблему, ежегодно нанося, наносят значительный урон растительности и экономике региона. Активные противопожарные мероприятия в регионе, затруднены из-за сложности горного ландшафта, отсутствия развитой транспортной сети, труднодоступности отдельных территорий.

В условиях перечисленных фактов выявлено, что безальтернативным средствоммониторинга для региона являются методы получения и обработки временных серий спутниковых данных которые дают большие возможностидля регулярного картографирования лесов и оценки в них изменений в результате пожаров, вырубок и других факторов.

Практическая часть

Выводы по разделу 2

 

Таким образом, второй раздел исследования иллюстрирует обоснованность применения выбранныхалгоритмов иметодики оценкиповрежденных пожарами участков растительного покрова по данным спутниковых изображенийпоследствий от лесных пожаров 2002 года и их анализ в разные временные отрезки 1991 и 2009 годы, а именно:

• Подбор материалов ДЗЗ космических аппаратов Landsat 5 и Landsat 7, на территории Республики Тува;

• Подбор, учет спутниковых данных и их обработка;

• Подготовка спутниковых снимков и ручное дешифрирование пройденных огнем площадей;

• Расчетиндекса NDVI

• Применение алгоритма ISODATA для проведения независимой классификации изображений;

• Оценка площадей лесных пожаров дешифрированных по КФС 2002 по снимкам 1991-2009 годов, результаты которых описаны на 3 главе.

 

Выводы по разделу 3

 

В результате исследования, проведенной с использованием методов дистанционного зондирования для оценки лесных пожаров 2002 года Республики Тува получены предварительные данные, позволяющие формировать методологический подход к оценке влияния лесных пожаров 2002 года на состояние лесного фонда Республики Тыва, в результате которых была произведена качественная оценка последствий возгораний.

В экономической части исследования лесных пожаров с помощью спутниковых данных показали высокую экономическую эффективность в сравнении с полевыми исследованиями.

Заключение

 

В результате выпускной квалификационной работы определённая цель и поставленные задачибыли достигнуты. В рамках данной работы была исследована проблематика лесных пожаров в Республике Тува.

Выяснено, что основными причинами возникновения пожаров являются – человеческий фактор и неблагоприятные природные условия региона. Преобладание солнечной погоды, сухость воздуха, малое количество осадков и сильные ветры благоприятствуют к увеличению степных и лесных пожаров в регионе.

Было установлено, что активные противопожарные мероприятия в Туве затруднены из-за сложности горного ландшафта, отсутствия развитой транспортной сети, труднодоступности отдельных территорий.

В сложившихся условиях региона, обоснована перспективностьиспользования методов дистанционного зондирования Земли для экологической оценки лесных пожаров Республики Тува.

В результате работы получены предварительные данные, позволяющие формировать методологический подход к оценке влияния лесных пожаров 2002 года на состояние лесного фонда Республики Тува, в результате которых была произведена качественная оценка последствий возгораний, были дешифрированы площади пожаров на территории полигона, которые составили около 400 км²;Установлено, что пожарами 2002 года было затронуто 1200 км² (34%) от общей площади полигона (3500 км²); Проанализированыплощадилесных пожаров по снимкам Landsat 2002 года с разницей значений NDVI, рассчитанной между данными 1991 и 2009 годов; Результаты сопоставления продемонстрировали существенное сокращение плотности древесно-кустарниковой растительности, как на территории дешифрированных пожаров, так и на прилегающих площадях;Было установлено, естественного восстановления лесного фонда за 7 лет, прошедших со времени пожаров 2002 года не отмечается.

Также зафиксировано, что сокращение лесного фонда сопровождается параллельно идущими процессами опустынивания на границе с Монголией.

Полученные в процессе исследования результаты расчетов подтверждают, что экономическая выгода исследований лесных пожаров с помощью спутниковых данных показали высокую экономическую эффективность в сопоставлении с полевыми исследованиями, и составила2252365 руб.

В итоге выполнения диссертационной работы получены результаты, позволяющие утверждать о применимости и внедрения дистанционного анализа для экологической оценки лесного хозяйства Республики Тува.

 

 

Список литературы

 

Нормативно-правовые акты

1. ГОСТ 19.004-80. Единая система программной документации. Термины и определения [Текст]. – Введ. 1981–07–01. – М.: Изд-во стандартов, 1994.

2. ГОСТ 34.603-92. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Виды испытаний автоматизированных систем [Текст]. – Введ. 1993–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1991.

3. Особенности использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных в водоохранных зонах, лесов, выполняющих функции защиты природных и иных объектов, ценных лесов, а также лесов, расположенных на особо защитных участках лесов Приказ Рослесхоза от 14.12.2010 г. № 485

4. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 30.04.2010 г. № 138 об утверждении Порядка организации и осуществления лесопатологического мониторинга Приказ МПР РФ от 09.07.2007 г. № 174

5. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 23 июня 2014 г. N 276 "Об утверждении Порядка осуществления мониторинга пожарной опасности в лесах и лесных пожаров"

6. Лесной кодекс Российской Федерации от 04.12.2006 n 200-фз ред от 01.07.2017

7. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;

 

Печатные издания

7. Барталев С.А. Разработка методов оценки состояния и динамики лесов на основе данных спутниковых наблюдений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. ИКИ РАН, 48 стр. Москва 2012

8. Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Егоров В.А., Лупян Е.А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83–94.

 

9. Васильев А.С. Исследование и разработка многоспектральной оптикоэлектронной системы комплексирования изображений для обнаружения и мониторинга лесных пожаров: Дис. … канд. техн. наук [Текст] / А.С. Васильев. – СПб., 2015.

10. Гончаренко В.И. Мониторинг распространения лесных пожаров группировкой беспилотных летательных аппаратов [Текст] / В.И. Гончаренко, ЛэЛуо, М.Ю. Прус // Технологии техносферной безопасности. – 2015. – №4 (62). – С. 154–163.

11. Григорец Е. А. Сравнительный анализ видов и методов мониторинга лесных пожаров на территории России // Молодой ученый. — 2015. — №8. — с. 379-381.

12. Данилин И.М., Медведев Е.М, Абэ Н.И., Худак Т., Санит-Онге Б. Высокие технологии ХХI века для аэрокосмического мониторинга и таксации лесов // Лесная таксация и лесоустройство. 2005. №1(34), с. 28-39.

13. Дистанционное зондирование земли: учеб.пособие / Е. Н. Сутырина. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2013. – с. 165.

14. Залесов С.В., Залесова Е.С. Лесная пирология. Термины, понятия, определения: учеб.справ. Екатеринб: Урал. гос.лесотехн. ун-т, 2014. 54 с.

15. В.А. Хамедов, В.Н. Копылов, Ю.М. Полищук, С.В.Шимов Использование данных дистанционного зондирования в задачах лесной отрасли // Космические исследования с. 380-387.

16.Ильючик М.А. Разработка методов оценки текущих изменений в лесном фонде по данным дистанционного зондирования хвойных лесов Беларуси. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук, БГТУ, 26 стр. Минск, 2012

17.Козодеров В.В. Методы оценки почвенно-растительного покрова по данным оптических систем дистанционного аэрокосмического зондирования // Кондранин Т.В. / Учебное пособие. – М.: МФТИ, 2008. – 222с.

18. Королев В. А., Рожков Ю. Ф., Рожкова О. Ю. Оценка степени восстановления леса после пожара с использованием возможностей космических снимков // Юный ученый. — 2016. — №4.1. — С. 77-79. URL: http://yun.moluch.ru/archive/7/436/ (дата обращения: 20.10.2017)

19. Лупян Е.А., Барталев С.А., Ершов Д.В., Стыценко Ф.В. Методика оценки площадей, пройденных лесными пожарами, на основе данных спутниковых наблюдений // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении, лесном хозяйстве и экологии: Доклады VI Всероссийской конференции. Москва, 20–22 апреля 2016 г. М.: ЦЭПЛ РАН, 2016. С. 43–46.

20.Мармалюк А.А. Разработка радиотехнической системы дистанционного мониторинга лесных и торфяных пожаров на базе геоинформационных технологий: Дис. канд. техн. наук / А.А. Мармалюк. – Владимир, 2013 г.

21. Мониторинг повреждений лесов России пожарами по спутниковым данным Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 1. С. 9–20.

22. Комарова А. Ф., Журавлева И. В., Яблоков В. М. Открытые мультиспектральные данные и основные методы дистанционного зондирования в изучении растительного покрова // Принципы экологии. 2016. № 1. С. 40–71

23. Пономарёв Е.И., Иванов В.А. Спутниковый мониторинг динамики экстремальных пожаров // Хвойные бореальной зоны. 2012. Т. 30. № 3–4. С. 307–311.

24. Разработка устройства многоспектрального технического зрения для применения с робототехническими комплексами пожаротушения [Текст] / Е.В. Павлов, С.Е. Симанов, Е.Ю. Николаева [и др.] // Пожарная безопасность. – 2013. – №2. – С. 108–112.

25. Рожков Ю.Ф., Кондакова М.Ю. Оценка нарушенности лесных экосистем после пожаров с использованием дешифрирования космических снимков // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-9. – С. 2018-2022

26. Современные подходы к решению проблем предотвращения, обнаружения и тушения лесных пожаров [Текст] / И.Р. Шегельман, М.В. Ивашнев, А.С. Васильев // Научное и образовательное пространство: перспективы развития: Сборник материалов V Междунар. науч.-практ. конф. – 2017. – С. 125–128.

27. Сомов В.Ю., Жарко В.О., Ковганко К.А., Колбудаев П.А., Крашенинникова Ю.С., Прошин А.А., Мазуров А.А., Сычугов И.Г., Флитман Е.В., Хвостиков С.А., Шуляк П.П. Организация работы со спутниковыми данными в информационной системе дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 222–250.

28. Сухих В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве: Учебник. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. С– 392

29. Таранцев А.А. Оптимизация числа беспилотных летательных аппаратов для мониторинга пожаров крупных лесных массивов [Текст] / А.А. Таранцев, Ю.И. Чикитов // Проблемы управления рисками в техносфере. – 2015. –№3 (35). – С. 1–9.

30. Электронный комплекс управления для роботизированной специальной пожарной машины [Текст] / В.А. Бархоткин, В.Ф. Петров, С.Б. Симонов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2015. – Т. 20. – №5. – С. 543–550.

31. Применение беспилотного летательного аппарата для тушения точечных пожаров и возгораний [Текст] / С.И. Благинин, В.Ф. Каблов, [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. – 2015. – №3 (171). – С. 50–53.

32. Myneni, RB., A.L. Marshak, and Y. V. Knyazikhin, Transport theory for a leaf canopy of finite-dimensional scattering centers, Quant. Spectrosc. Radiat.Transfe, 46, 25 9-280, 1991.

33. Shabanov, N.V., Huang, D., Yang, W., Tan, B., Knyazikhin, Y., Myneni, R.B., Ahl, D.E., Gower, S.T., Huete, A., Aragao, L.E., Shimabukuro, Y.E. (2005). Analysis and Optimization of the MODIS LAI and FPAR Algorithm Performance over Broadleaf Forests.IEEE TransactionsonGeoscienceandRemoteSensing, 43(8): 1855-1865.

 

Электронные издания

34. Воздействие лесных и торфяных пожаров, произошедших за 2002 год в РФ [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://katastrofam-net.ru/lesnye-i-torfyanye-pozhary-proizoshedshie-za-2002-god-v-rf.html (Дата обращения: 04.03.2012 г.)

35. Дистанционное зондирование Земли. NDVI - теория и практика [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://gis-lab.info/qa/ndvi.html(Дата обращения: 07.08.2014 г.)

36. Информационное агентство России. Лесные пожары в России [Электронный ресурс]// http://tass.ru/proisshestviya/2303867/ (Дата обращения: 30.09.2015 г.)

37. Информационное агентство России. Оценка лесных пожаров в России [Электронный ресурс]// http://tass.ru/proisshestviya/2011367 (Дата обращения: 02.06.2015 г.)

38. Информационное агентство России. Статистика лесных пожаров в России [Электронный ресурс]// http://tass.ru/info/1121375/ (Дата обращения: 15.05.2014 г.)

39. Использование ДЗЗ для оценки состояния лесного хозяйства на основе вегетационного индекса [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.sniish.ru/nauchnyeissledovaniya/rezultaty/laboratoriya-gis-tekhnologij.html (Дата обращения: 15.03.2012 г.)

40. Обзор программы Landsat [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://glcf.umd.edu /landsat/description.shtml/ (Дата обращения: 10.12.2014 г.)

41. Обоснование выбора вегетационных индексов [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://studbooks.net/2078692/obosnovanie_vybora_vegetatsionnyh_indeksov(Дата обращения: 06.12.2013 г.)

42. Официальная статистика численности населения Республики Тува [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/population/demography/

43. Официальный сайт Государственного комитета по лесному хозяйству Республики Тува [Электронный ресурс]: Режим доступаhttp://tuvles.ru(Дата обращения:22.11.2017 г.)

44. Официальный сайт ФГУП «Рослесинфорг». [Электронный ресурс]: Режим доступа http://www.roslesinforg.ru/activity/forest (Дата обращения: 15.10.2017 г.)

45. Проблема лесных и степных пожаров на территории Республики Тува // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.science-education.ru/129-21607/ (Дата обращения: 09.11.2015 г.)

46. Разработка методики экологической оценки состояния лесов по данным спутниковых наблюдений http://earthpapers.net/razrabotka-metodiki-regionalnoy-ekologicheskoy-otsenki-sostoyaniya-lesov-po-dannym-sputnikovyh-nablyudeniy (Дата обращения: 09.05.2012 г.)

47. Современные концепции дистанционного зондирования [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://gis-lab.info/qa/ndvi.html(Дата обращения: 28.11.2013 г.)

48. Характеристика Республики Тува [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://osnovnaya-harakteristika-respubliki-tuva.html(Дата обращения: 18.11.2017г.)

Приложение А

ПриложениеБ

ПриложениеВ

Приложение Г

ПриложениеД

Приложение Е

ПриложениеЖ

Приложение З

Г. Владивосток

Студент ___________________ подпись «_____» ________________ 20____г.     «Допустить к защите»   Руководитель ОП __ профессор ____ (ученое звание) ___________ В.И. Петухов___________ (подпись) (и. о.ф) «______»________________ 20____г   Зав. кафедрой ___ профессор ________ (ученое звание) ___________ В.И. Петухов______ (подпись) (и. о.ф) «______»________________ 20 17 г     Защищена в ГЭК с оценкой___________________   Секретарь ГЭК ____________ _________________ подпись И.О.Фамилия   «_____» ________________ 20 17 г.

Руководитель ВКР к.г.-м.н., доцент кафедры нефтегазового дела и нефтехимии доцент кафедры геологии, геофизики и геоэкологииИШ ДВФУ (должность, ученое звание) Шевырев Сергей Леонидович (фамилия, имя, отчество) ____________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.   Консультант по ___________________ _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.   Консультант по___________________ _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.   Консультант по ___________________ _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.     Назначен рецензент начальник Государственного комитета по лесному хозяйству РТ ______ (должность) Арчимаев Алексей Владимирович (фамилия, имя, отчество) _________________________________ (подпись) (ФИО) «______»________________20 17 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………..….4

Термины и определения. 7

Обозначения и сокращения. 8

1. Обзор литературы.. 9

1.1. Региональные и общетеоретические сведения. 9

1.1.1. Основная характеристика Республики Тыва. 9

1.1.2 Причины возникновения лесных пожаров..…………………………12

1.1.3. Сравнительный анализ методов лесных пожаров…………………..

1.1.4. Проблема лесных пожаров в регионе исследований …......................18

1.2. Использование данных дистанционного зондирования в мониторинге лесных пожаров. 23

1.2.1. Характеристика спутников для мониторинга лесного хозяйства. 23

1.2.2. Возможности применения спутниковых наблюдений для оценки экологического состояния лесного хозяйства. 28

2. Методическая часть. 35

2.1. Алгоритмизация методологических подходов к анализу ДЗЗ …………..35

2.1.1. Обоснование выбора спутниковых данных для оценки лесных пожаров………………………………………………………………….………..35

2.1.2. Методика выявления поврежденных пожарами участков растительного покрова по данным спутниковых изображений. 38

3.1. Результаты и обсуждения…………………………………………………45

3.1.1. Оценка последствий лесных пожаров 2002 года Республики Тыва по спутниковым данным…………………………………………………………..45

3.1.2. Экономическое обоснование внедрения спутникового мониторинга лесных пожаров. 49

Заключение. 55

Список источников. 57

Приложение А.. 63

Приложение Б. 64

Приложение В.. 65

Приложение Г. 66

Приложение Д.. 67

Приложение E…………………………………………………………………...68

Приложение Ж…………………………………………………………………

Приложение З………………………………………………………………….

 

 

 

Введение

 

В настоящее время состояние и динамика лесного хозяйства каждой страны являются предметом пристального внимания ученых и международных политических институтов в связи с их важнейшим экологическим и ресурсным значением, необходимостью сохранения биологического разнообразия, а также исследованиями в области глобальных изменений климата.

Среди главных негативных факторов отрицательно влияющих на лесное хозяйство, являются лесные пожары, которые стали глобальной проблемой xxi века. На нашей планете ежегодно регистрируются более 200 тыс. лесных пожаров. На долю России приходится от 10 тыс. до 35 тыс. лесных пожаров, охватывающих, от 500 тыс. до 2 млн. 500 тыс. га [38].

Одним из регионов России, где лесные пожары представляют актуальную проблему, ежегодно нанося, наносят значительный урон растительности и экономике региона, является Республика Тува.

Активные противопожарные мероприятия в регионе, затруднены из-за сложности горного ландшафта, отсутствия развитой транспортной сети, труднодоступности отдельных территорий. В сложившихся условиях леса Республики испытывают существенный недостаток использования инструментальных методов оценки поврежденных огнем насаждений, масштабов лесопользования, что приводит к значительным погрешностям в данных статистической отчетности. В этой связи особый интерес для получения связанных с воздействием огня оценок представляет использование данных спутниковых наблюдений, не имеющее в настоящее время реальной альтернативы в услов