Сергей Дорошенко – нач. лаборатории
Дмитрий Николаев – н.с.
Виктор Ромасько – с.н.с.
Алексей Челюканов – м.н.с., chelya@ampe.ru
Всероссийский Научно Исследовательский Институт по проблемам Гражданской Обороны и Чрезвычайным Ситуациям
Работа по выявлению очагов пожаров велась в интересах РАО ЕЭС России по снимкам, полученным с КА “NOAA-12”, поскольку на нем есть тепловые каналы.
Для выявления тепловых аномалий использовался пакет специального программного обеспечения, созданный в Институте Леса СО РАН, г. Красноярск. Пакет состоит из программы Sector, необходимой для выделения области интересов и привязки изображения к карте, программы FireDet, позволяющей выделять и анализировать тепловые аномалии, и программы CloudMask для выделения облачности. Для визуализации, дальнейшего анализа и представления результатов использовался пакет ArcView.
В работах по обработке и анализу изображений с целью выявления лесных пожаров можно выделить несколько описываемых ниже этапов.
Привязка изображений
Обработка снимка начинается в программе Sector. После загрузки снимка на него наносится карта. С помощью мыши выделяется область интересов. В меню Изображение выбирается команда Сектор. Там выбираются все каналы и ставится галочка в окошке линеаризовать.
После этого производится тщательная привязка изображения к карте с помощью программного корректора. Для этого можно увеличить масштаб изображения (рис. 1).
Рис. 1. Рабочее окно программы Sector (географическая привязка снимка).
Затем привязанное изображение сохраняется в формате Mac-файла.
Выделение тепловых аномалий
Этот этап выполняется в программе FireDet. После загрузки Mac-файла выбирается тема Fire. Затем открывается окошко Identified Fires, в котором будет отображаться информация о тепловых аномалиях (координаты, населенный пункт привязки, расстояние и азимут). Далее открывается окошко Options, в котором выставляются пороги для определения тепловых аномалий и производится расчет. При необходимости вносятся корректировки в пороговые значения и производится новый расчет.
После этого из полученных тепловых аномалий необходимо удалить ложные тревоги — отсветы от краев облаков и воды, имеющие сходные с пожарами характеристики (рис. 2).
Рис. 2. Рабочее окно программы FireDet (выделение тепловых аномалий — пожаров).
Оставшиеся после отсева тепловые аномалии сохраняются в shape-файле для последующей загрузки в ArcView. Также данная информация сохраняется в текстовом файле для дальнейшей обработки.
Выделение облачности
Для определения областей, в которых выявление тепловых аномалий невозможно, проводится выделение облачности. Для этого используется программа CloudMask.
В программе открывается Мас-файл, который был создан программой Sector. Затем этот файл кладется в проекцию Меркатора.
После этого открывается окошко Identified Clouds, в котором будет отображаться информация об облачности. Далее открывается окошко Options, в нем выставляется пороговая температура для определения облачности и производится расчет. Результат расчета сравнивается со снимком и, если необходимо, вносится корректировка в пороговую температуру и проводится повторный расчет (рис. 3).
Рис. 3. Рабочее окно программы CloudMask (выделение облачного покрова).
Выделенная облачность сохраняется в shape-файле для последующей загрузки в ArcView.
Просмотр результатов в ArcView
Результаты работы программ FireDet и CloudMask, сохраненные в виде shape-файлов, загружаются в ArcView для визуализации и последующего анализа расположения пожаров (рис. 4).
Рис. 4. Отображение обнаруженных пожаров в ArcView.
В ArcView, кроме просмотра полученных результатов, возможно наложение любой инфраструктуры (районы, населенные пункты, дороги, водоемы, аэропорты и др.), имеющейся в этом пакете, а также созданной дополнительно (например, линии электропередачи).
Использование ArcView в работе в интересах РАО ЕЭС России позволило максимально быстрого реагировать на развитие пожарной обстановки на всей территории России, сократить возможный ущерб инфраструктуре (трансформаторным подстанциям, линиям электропередачи и др.), заблаговременно отключать ветви сети, находящиеся в опасной зоне, и перераспределять нагрузку на другие ветви.