Географы научились по спутнику определять, в каком месте казахскую степь подожгли ступени ракет — Naked Science
РНФ

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.
Сегодня, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Позавчера, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

9 часов назад
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: