• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.03.2021
РНФ
843

Географы научились по спутнику определять, в каком месте казахскую степь подожгли ступени ракет

4.3

Падение ступеней ракет-носителей, запускаемых с космодрома Байконур, нередко провоцирует пожары. Сотрудники географического факультета МГУ проанализировали данные со спутника Landsat 8 OLI и выделили такие алгоритмы их обработки (спектральные индексы), по которым можно оценить площадь и силу этих возгораний. Будущие исследования могут помочь в создании модели, описывающей и, возможно, предсказывающей самовосстановление затронутых пожаром экосистем.

Следы пожара, вызванного падением отработавшей первой ступени ракеты-носителя «Союз-ФГ» (пуск 6 июня 2018 года). Слева внизу фотографии заметно восстановление растительности после недавнего пожара / ©Сергей Леднев. 2018 год. Снимок сделан с борта вертолета КЦ «Южный»

Статья опубликована в журнале Arid Land Research and Management. Исследования поддержаны грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ). Центральный Казахстан — крайне засушливая местность, в которой нередко возникают степные пожары. Их причиной могут стать как природные явления, так и антропогенные факторы, то есть результат человеческой деятельности. Среди последних особый вклад вносит ракетно-космическая техника. После запуска с космодрома Байконур ракеты-носителя ее отработавшие ступени падают в специально отведенные для этого районы.

Однако в верхних слоях атмосферы металлические фрагменты отработавшей ступени сильно разогреваются и могут поджечь траву или другую растительность степи. Также воспламениться могут неотработанные остатки топлива, которое всегда запасают сверх необходимого количества, чтобы компенсировать разные отклонения в полете. Возгорания могут распространяться иногда на довольно большие территории. Определять такие участки и следить за их долговременной динамикой ученым помогают данные спутников.

«Разработано множество алгоритмов и разнообразных коэффициентов — так называемых спектральных индексов, позволяющих по данным аэрокосмической съемки отличить территории, на которых когда-либо был пожар, от сохранившихся неизменными. Однако большинство из них хорошо применимы только для лесных территорий. Используя данные высокого разрешения спутника Landsat 8, мы подобрали такие спектральные индексы для территории Калмыкии и Центрального Казахстана», — поделилась Анна Шарапова, руководитель гранта РНФ, кандидат географических наук, научный сотрудник лаборатории экологической безопасности географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Используя данные аэрофотосъемки с высоким пространственным и временным разрешением, ученые оценили общие площади пожаров. Разработанные алгоритмы учитывают сезонность процессов в степях. Они позволяют в автоматизированном режиме выявлять прогоревшие территории, а также по косвенным признакам определять интенсивность прошедшего пожара. Для проверки точности ученые выбрали две наиболее интенсивно используемые зоны сброса ступеней ракет-носителей в Улытауском районе Карагандинской области и детально изучили данные аэрофотосъемки с этих участков за последние тридцать лет.

«Мы брали аэрофотоснимки за разные годы, выделяли территории, которые горели, на основе разных спектральных индексов, специально рассчитанных по этим изображениям. Для части выделенных пятен мы точно знали, что на них был пожар, так как уже несколько десятилетий работаем на этих территориях и следим с земли за состоянием экосистем. Плюс существуют ресурсы, которые на основе снимков менее детальных по пространственному разрешению, но детальных по температуре, показывают, что местность действительно горела, практически в режиме реального времени», — поясняет Анна Шарапова.

Подобрав спектральные индексы, географы с точностью до 98,5 процентов определили горевшие территории в районе падения отработавшей первой ступени ракеты-носителя «Союз». Для ракеты-носителя «Протон» выделенные площади пожаров совпали с реальными на 99,4 процента. Получаемая точность существенно зависит от того, как часто в этом месте случались пожары и с какой интенсивностью. В дальнейшем разработанные алгоритмы можно будет использовать для автоматического мониторинга степей и пустынь.

Ближайшей весной ученые планируют провести на ключевых участках полевые работы и сопоставить возраст пожара с актуальным состоянием растительности. Это поможет создать модель, описывающую и, возможно, предсказывающую самовосстановление затронутых пожаром экосистем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:30
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

Позавчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

Вчера, 13:32
Анна Новиковская

Международная группа астрономов из США и Новой Зеландии описала чрезвычайно редкий тип звездной системы, у которой есть все задатки в будущем стать сверхсильной килоновой.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

Позавчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: