Белов В.В., Афонин С.В. Реальная и потенциальная эффективность раннего обнаружения лесных пожаров на основе прибора AVHRR и пороговых алгоритмов
Белов В.В., Афонин С.В., Институт оптики атмосферы СО РАН, Томск
Важнейшей задачей космомониторинга является обнаружение очагов пожаров еще на ранней стадии их развития. Это требует эффективного решения задачи автоматического распознавания на спутниковых снимках высокотемпературных аномалий, размеры которых на один-два порядка меньше пространственного разрешения радиометра.
Для достижения максимальной точности решения такой задачи очевидна необходимость проведения атмосферной коррекции спутниковых данных, основанной на оперативном учёте оптико-геометрических условий наблюдений. Анализ литературных данных говорит о том, что в силу сложности этой задачи в большинстве спутниковых алгоритмов обнаружения очагов пожаров атмосферная коррекция на практике как правило не осуществляется.
Вместе с тем, даже в условиях прозрачной атмосферы коэффициент атмосферного ослабления восходящего теплового излучения очага составляет для углов сканирования радиометра AVHRR/NOAA (Q=0-55 ) величину порядка 0,8-0,5. При наличии же аэрозоля этот коэффициент дополнительно уменьшается (до 1,5-2 раз) с ростом аэрозольной оптической толщины (АОТ).
Создание эффективных процедур раннего обнаружения малоразмерных очагов требует учета в 3-ем канале AVHRR (3,75 мкм) такого мешающего фактора, как отраженное поверхностью и рассеянное атмосферой солнечное излучение (солнечная дымка). Как правило, для этого выбирается фиксированное пороговое значение (не учитывающее даже геометрические параметры положения Солнца) или величина, связанная фактически только с зенитным углом Солнца.
Нами показано, что в отраженной атмосферой радиации формируется максимум излучения в диапазоне высот Солнца 5-15 , амплитуда которого связана с оптическими характеристиками приземного аэрозоля и направлением вектора вдоль оптической оси прибора.
В настоящее время нами разрабатываются алгоритмы учета основных искажающих атмосферных факторов в задаче космомониторинга очагов пожаров, что, по предварительным оценкам позволит реализовать потенциальные возможности пороговых алгоритмов раннего обнаружения тепловых аномалий на земной поверхности с помощью спутниковой системы NOAA (прибор AVHRR).