ИСТИНА

Лесные пожары - явление неуправляемого многостадийного горения на покрытой лесом площади. При моделировании такого сложного природного явления лес рассматривают как многоярусную систему, состоящую из органического вещества лесных горючих материалов с близкими геометрическими и физико-химическими параметрами (плотность, влагосодержание и др.) в каждом выделенном ярусе леса. Пожары наблюдаются из космоса вследствие характерных контрастов от дымов на окружающем их фоне. При высоком пространственном разрешении на соответствующих изображениях можно наблюдать и открытый огонь от источника возгорания или верхового лесного пожара. Данные гиперспектрального аэрокосмического зондирования способствуют повышению достоверности распознавания разных типов дымов и области открытого огня. В работе рассмотрены особенности модельного описания возникновения лесных пожаров и их распространения на местности вместе с мониторингом разных стадий проявления пожаров в виде характерных данных гиперспектрального аэрокосмического зондирования выбранных сцен. При интерпретации данных гиперспектрального зондирования используют векторное представление спектров в признаковом пространстве, размерность которого соответствует числу спектральных каналов. Вектор значений регистрируемых яркостей каждого пикселя моделируется как линейная комбинация спектральных сигнатур указанных компонентов земной поверхности, содержащихся в пикселе. Каждая такая компонента формирует свой характерный спектр, который обычно увязывают с типом поверхности, чтобы отличить его от тех классов объектов, которые участвуют в вычислительных процедурах распознавания объектов для обрабатываемых наборов пикселов. В практических приложениях вводят градации глубины воздействия пожара с картографированием органического материала приземного слоя леса по данным гиперспектрального зондирования, что позволяет предсказывать потенциальные угрозы текущего или будущего возгорания. Основная идея приложений данных гиперспектрального аэрокосмического зондирования состоит в том, что при высоком пространственном разрешении этих данных появляется возможность сравнения регистрируемых спектров с “эталонными” спектрами соответствующих объектов на земле, уточняя тем самым проективное покрытие указанных объектов в пределах поля зрения аппаратуры гиперспектрального зондирования. При этом учитывается и тонкая структура спектров, в частности, таких пигментов фотосинтезирующей растительности, как хлорофиллы. Обоснована необходимость использования разных классификаторов для оптимизации вычислительных процедур распознавания объектов по гиперспектральным аэрокосмическим изображениям. Показано, что моделирование лесных пожаров представляет собой сложную задачу описания распространения фронта пожара от источника его возникновения в зависимости от физико-химических параметров лесных горючих материалов и состояния приземной атмосферы. Показаны важность и перспективы использования данных гиперспектрального аэрокосмического зондирования для мониторинга условий возникновения пожаров и распространения фронта пожаров, задымления от лесных пожаров для различных наблюдаемых объектов, а также для изучения тонкой структуры регистрируемых спектров для разных условий развития пожаров. При обработке гиперспектральных аэрокосмических изображений также появляются возможности повышения точности распознавания объектов.