Картирование и расчет площадей очагов лесных пожаров в Алтайском заповеднике

И.С. Денисова Алтайский государственный природный заповедник

Лесные пожары – грозные природные явления, регулярно случающиеся в горно-таежных лесах Алтая. Характерны они и для территории Алтайского государственного заповедника, где в отдельные годы выгорает до 10-14 тыс. га горной тайги. Причины возникновения пожаров могут быть самыми разными – сухие грозы, костры, падение раскаленных обломков ракетоносителей и т.д. Пожары в горных лесах практически не поддаются тушению и могут быть локализованы только при своевременном обнаружении очага . В то же время лесные пожары — неотъемлемая важная составляющая естественных природных процессов, приводящая смене растительных сообществ и влияющая на распределение и численность животных. Динамика лесных пожаров, смена растительного покрова на гарях и связанное с этими процессами перераспределение различных видов животных в таежных экосистемах являются предметами исследований научных сотрудников Алтайского заповедника. При проведении таких работ, а также для расчетов ущербов лесному фонду и общему заповедной территории в результате лесных пожаров необходима точная оценка площади сгоревших лесов. Подобные задачи наиболее эффективно решаются средствами систем (ГИС) в сочетании с полевым картированием и использованием данных дистанционного зондирования (ДДЗ).

Задача по определению площади очага пожара (гари) решается нами в два этапа. Первый этап – картирование границ очага пожара – осуществляется во время полевых исследований или с использованием ДДЗ. В полевых условиях картирование гари ведется на рабочей топографической карте масштаба 1:100 000, где отмечаются границы очага и характер бушевавшего в данном месте пожара (верховой или низовой). Границы уточняются по данным — измерений. Затем полученные контуры очагов пожаров переносятся в в виде полигонального и используются совместно с другими электронными слоями (изолинии рельефа, речная сеть, точки высот местности и т.д.). В качестве мы используем цифровые карты исходного масштаба 1:200 000 производства «». Так, например, был очаг крупного пожара в бассейне р. в 2002 г. (Рис. 1). Основной недостаток этого способа картирования – его значительная трудоемкость, связанная с организацией и проведением полевых работ.

Рис. 1. Очаги пожаров 2002 г. в бассейне р. Кызылкочко.

Использование данных дистанционного зондирования, главным образом, спутниковых снимков высокого разрешения (20-50 м), позволяет точно очаги пожаров на значительной территории. Для привязки спутниковых снимков нами используется модуль и векторные карты местности исходного масштаба 1:200 000. После привязки проводится оцифровка контуров свежих гарей, четко выделяющихся на снимке. Так, по спутниковому снимку МСУ-Э (Ресурс О1), сделанному в 1998 г, были очаги обширных пожаров 1996-1997 в районе хребта (Рис. 2). Такой способ картирования гарей намного более эффективный, чем первый, и имеет, по нашему мнению, лишь один существенный недостаток — высокую стоимость спутниковых изображений.

Рис. 2. Очаги пожаров 1996-97 гг. в районе хребта Куркуре.

На втором этапе проводится расчет площадей очагов пожаров с учетом рельефа местности. Для этого в модуле 3 на основе изолиний рельефа, точек высот местности и полигонального слоя гарей создаются модели для каждого очага пожара (Рис. 3), по которым рассчитываются действительные площади очагов (Табл. 1).

Рис. 3. TIN модели очагов пожаров в урочищах Кюнтюштуксу (А) и Сурьяза (В).

Таблица 1

Площади некоторых очагов лесных пожаров в Алтайском заповеднике

Разница между планиметрической и действительной площадями очагов составляет от 2,3 до 8,6% в зависимости от степени пересеченности местности.

Слой очагов пожаров можно анализировать и в совокупности с другими тематическими слоями, такими как квартальная сеть, тип леса, тип растительного покрова, численность и биомасса различных видов, общее и т.д., что позволяет определить территориальные единицы (кварталы, выделы и др.), затронутые пожаром, и рассчитать ущерб экосистемам заповедника.

Авторы выражают благодарность начальнику отдела систем Центра новых информационных технологий Горно-Алтайского Университета А.В. за предоставленные для работы спутниковые снимки МСУ-Э (Ресурс О).