The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks

Prolonged dry periods in spring and autumn, which are becoming more frequent for the Ukrainian Polissya, contribute to fires, especially in peatlands, that are dangerous for human health and ecosystems in general. Forecasting the risk of such natural and anthropogenic emergencies requires monitoring...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2022
Автори:	Lischenko, Lyidmila, Shevchuk, Ruslan, Filipovich, Vladimir
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2022
Теми:	peat deposits multispectral satellite imagery long-wave infrared range spectral indices fire hazard fire safety
Онлайн доступ:	https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/210
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth

Репозитарії

Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth

id	uajuacgovua-article-210
record_format	ojs
institution	Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth
baseUrl_str
datestamp_date	2025-08-31T20:31:43Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	peat deposits multispectral satellite imagery long-wave infrared range spectral indices fire hazard fire safety
spellingShingle	peat deposits multispectral satellite imagery long-wave infrared range spectral indices fire hazard fire safety Lischenko, Lyidmila Shevchuk, Ruslan Filipovich, Vladimir The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
topic_facet	торфяники многоспектральные спутниковые данные тепловой диапазон спектральные индексы пожарная опасность торфовища багатоспектральні супутникові дані тепловий діапазон спектральні індекси пожежонебезпечність peat deposits multispectral satellite imagery long-wave infrared range spectral indices fire hazard fire safety
format	Article
author	Lischenko, Lyidmila Shevchuk, Ruslan Filipovich, Vladimir
author_facet	Lischenko, Lyidmila Shevchuk, Ruslan Filipovich, Vladimir
author_sort	Lischenko, Lyidmila
title	The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
title_short	The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
title_full	The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
title_fullStr	The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
title_full_unstemmed	The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
title_sort	technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks
title_alt	Методика спутникового мониторинга торфяников с целью определения их пожароопасного состояния и оценки рисков возникновения пожаров на них Методика супутникового моніторингу торфовищ з метою визначення їх пожежонебезпечного стану та оцінювання ризиків виникнення пожеж на них
description	Prolonged dry periods in spring and autumn, which are becoming more frequent for the Ukrainian Polissya, contribute to fires, especially in peatlands, that are dangerous for human health and ecosystems in general. Forecasting the risk of such natural and anthropogenic emergencies requires monitoring of current situations. Satellite monitoring provides an accurate information of the disaster and allows to realistically estimate the amount of damage. The article investigates the factors to be taken into account in peatlands monitoring and considers methods of processing of multispectral satellite data (Landsat, Sentinel series) in combination with traditional statistics data and field measurements. The technological diagram for making the studies is proposed. To assess the risks, the values that can be obtained simultaneously with the help of satellite data on large areas are determined: peat soil moisture, peat surface temperature, spectral indices (water, soil), evapotranspiration; the seasons of the greatest risks of fires are defined, and also risks associated with anthropogenic impact (proximity to settlements, agricultural trials, hayfields, careless handling of fire and arson). The condition of peatlands is diagnosed according to the developed criteria and assessed by four levels of fire risk - critical, high, low and insignificant. The study of spectral indices showed that with the help of the SAVI soil index in combination with the analysis of surface temperature, the burned areas and fires are accurately mapped in real-time. To predict the occurrence of fire situations, the use of two variants of the normalized differential water index (NDWI) in combination with thermal imaging is proposed. The test sites provide examples of diagnosing fires and burned areas in peatlands, as well as examples of forecasting fire hazards situations that require close attention of local authorities. Recommendations are given to prevent emergencies related to the burning of peatlands.
publisher	Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
publishDate	2022
url	https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/210
work_keys_str_mv	AT lischenkolyidmila thetechniqueforsatellitemonitoringofpeatlandsinordertodeterminatetheirfirehazardandcombustionrisks AT shevchukruslan thetechniqueforsatellitemonitoringofpeatlandsinordertodeterminatetheirfirehazardandcombustionrisks AT filipovichvladimir thetechniqueforsatellitemonitoringofpeatlandsinordertodeterminatetheirfirehazardandcombustionrisks AT lischenkolyidmila metodikasputnikovogomonitoringatorfânikovscelʹûopredeleniâihpožaroopasnogosostoâniâiocenkiriskovvozniknoveniâpožarovnanih AT shevchukruslan metodikasputnikovogomonitoringatorfânikovscelʹûopredeleniâihpožaroopasnogosostoâniâiocenkiriskovvozniknoveniâpožarovnanih AT filipovichvladimir metodikasputnikovogomonitoringatorfânikovscelʹûopredeleniâihpožaroopasnogosostoâniâiocenkiriskovvozniknoveniâpožarovnanih AT lischenkolyidmila metodikasuputnikovogomonítoringutorfoviŝzmetoûviznačennâíhpožežonebezpečnogostanutaocínûvannârizikívviniknennâpožežnanih AT shevchukruslan metodikasuputnikovogomonítoringutorfoviŝzmetoûviznačennâíhpožežonebezpečnogostanutaocínûvannârizikívviniknennâpožežnanih AT filipovichvladimir metodikasuputnikovogomonítoringutorfoviŝzmetoûviznačennâíhpožežonebezpečnogostanutaocínûvannârizikívviniknennâpožežnanih AT lischenkolyidmila techniqueforsatellitemonitoringofpeatlandsinordertodeterminatetheirfirehazardandcombustionrisks AT shevchukruslan techniqueforsatellitemonitoringofpeatlandsinordertodeterminatetheirfirehazardandcombustionrisks AT filipovichvladimir techniqueforsatellitemonitoringofpeatlandsinordertodeterminatetheirfirehazardandcombustionrisks
first_indexed	2025-07-17T11:22:40Z
last_indexed	2025-09-17T09:27:07Z
_version_	1850411142085607424
spelling	uajuacgovua-article-2102025-08-31T20:31:43Z The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks Методика спутникового мониторинга торфяников с целью определения их пожароопасного состояния и оценки рисков возникновения пожаров на них Методика супутникового моніторингу торфовищ з метою визначення їх пожежонебезпечного стану та оцінювання ризиків виникнення пожеж на них Lischenko, Lyidmila Shevchuk, Ruslan Filipovich, Vladimir торфяники многоспектральные спутниковые данные тепловой диапазон спектральные индексы пожарная опасность торфовища багатоспектральні супутникові дані тепловий діапазон спектральні індекси пожежонебезпечність peat deposits multispectral satellite imagery long-wave infrared range spectral indices fire hazard fire safety Prolonged dry periods in spring and autumn, which are becoming more frequent for the Ukrainian Polissya, contribute to fires, especially in peatlands, that are dangerous for human health and ecosystems in general. Forecasting the risk of such natural and anthropogenic emergencies requires monitoring of current situations. Satellite monitoring provides an accurate information of the disaster and allows to realistically estimate the amount of damage. The article investigates the factors to be taken into account in peatlands monitoring and considers methods of processing of multispectral satellite data (Landsat, Sentinel series) in combination with traditional statistics data and field measurements. The technological diagram for making the studies is proposed. To assess the risks, the values that can be obtained simultaneously with the help of satellite data on large areas are determined: peat soil moisture, peat surface temperature, spectral indices (water, soil), evapotranspiration; the seasons of the greatest risks of fires are defined, and also risks associated with anthropogenic impact (proximity to settlements, agricultural trials, hayfields, careless handling of fire and arson). The condition of peatlands is diagnosed according to the developed criteria and assessed by four levels of fire risk - critical, high, low and insignificant. The study of spectral indices showed that with the help of the SAVI soil index in combination with the analysis of surface temperature, the burned areas and fires are accurately mapped in real-time. To predict the occurrence of fire situations, the use of two variants of the normalized differential water index (NDWI) in combination with thermal imaging is proposed. The test sites provide examples of diagnosing fires and burned areas in peatlands, as well as examples of forecasting fire hazards situations that require close attention of local authorities. Recommendations are given to prevent emergencies related to the burning of peatlands. Длительные засушливые весенне-осенние периоды, которые становятся все более частыми для Полесской зоны Украины, способствуют возникновению пожаров, прежде всего на торфяниках, что опасно как для здоровья людей, так и экосистемы в целом. Прогнозирование рисков возникновения подобных чрезвычайных ситуаций требует мониторинговых исследований потенциально опасных объектов для выявления их на ранних стадиях. Спутниковый мониторинг обеспечивает достоверную картину бедствия и позволяет реально оценить величину полученных убытков. В статье исследуются факторы, которые следует учитывать при дистанционном мониторинге пожарной опасности пойменных торфяников и рассматриваются методы цифровой обработки многоспектральных спутниковых данных (серия космических снимков (КС) Landsat, Sentinel) в комплексе с традиционными статистическими данными. Предлагается методико-технологическая схема выполнения данных исследований. Для оценки рисков определяются показатели, которые можно одновременно получить с помощью спутниковых данных на больших площадях: влажность торфяного грунта, температура прогрева поверхности торфяника, спектральные индексы (водные, грунтовые), эвапотранспирация; определяются периоды наибольших сезонных рисков возникновения пожаров, а также риски связанные с антропогенным воздействием (близость к населенным пунктам, сельскохозяйственные работы, неосторожное обращение с огнем и поджоги). Состояние торфяников диагностируется по разработанным критериям и оценивается по четырем степеням риска возникновения пожаров – критический, высокий, низкий и незначительный. Исследование спектральных индексов показало, что посредством грунтового индекса SAVI в комплексе с анализом поверхностной температуры уверенно картографируются места пожаров в реальном времени. Для прогноза пожароопасных ситуаций предложено, в комплексе с тепловой съемкой, применять два варианта нормализованного дифференцированного водного индекса (NDWI). На тестовых участках приведены примеры диагностирования пожаров на торфяниках и примеры прогнозирования пожароопасных ситуаций, требующих пристального внимания местных властей. Даны рекомендации по предотвращению возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с горением торфяников. Тривалі посушливі весняно-осінні періоди, що стають все частішими для Поліської зони України, сприяють виникненню пожеж, насамперед на торфовищах, що є небезпечним як для здоров’я людей, так і екосистеми загалом. Прогнозування ризиків виникнення подібних надзвичайних ситуацій потребує моніторингових досліджень потенційно небезпечних об’єктів з метою виявлення на ранніх стадіях небезпечних подій. З іншої сторони, супутниковий моніторинг забезпечує достовірну картину лиха і дає можливість реально оцінити величину отриманих збитків. В статті досліджуються чинники, які потрібно враховувати при дистанційному моніторингу пожежонебезпечності заторфованих заплав, та розглядаються оптимальні методи цифрової обробки багатоспектральних супутникових даних (серія космічних знімків (КЗ) Landsat, Sentinel) в комплексі з традиційними статистичними даними. Пропонується методико-технологічна схема виконання даних досліджень. Для оцінювання ризиків, визначаються показники, які можна одночасно отримати за допомогою супутникових даних на великих площах: вологість торфового ґрунту, температура прогріву поверхні торфовища, спектральні індекси (водні, ґрунтові), евапотранспірація; визначаються сезони найбільших ризиків виникнення пожеж, а також ризики пов’язані з антропогенним впливом (близькість до населених пунктів, сільгоспроботи, необережне поводження з вогнем та підпали). Стан торфовищ діагностується за розробленими критеріями і оцінюється за чотирма ступенями ризику виникнення пожеж – критичний, високий, низький та незначний. Дослідження спектральних індексів показало, що за допомогою ґрунтового індексу SAVI в комплексі з аналізом поверхневої температури впевнено картографуються місця згарищ і пожеж у реальному часі. Для прогнозу виникнення пожежонебезпечних ситуацій запропоновано застосування у комплексі з тепловою зйомкою двох варіантів нормалізованого диференційного водного індексу (NDWI). На тестових ділянках наведено приклади діагностування пожеж і згарищ на торфовищах та приклади прогнозування пожежонебезпечних ситуацій, що потребують пильної уваги місцевої влади. Дано рекомендації щодо запобігання виникненню надзвичайних ситуацій, пов’язаних з горінням торфовищ. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2022-03-17 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/210 10.36023/ujrs.2022.9.1.210 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 9 No. 1 (2022); 16-25 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 9 № 1 (2022); 16-25 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 9 № 1 (2022); 16-25 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/210/228 Copyright (c) 2022 Ukrainian journal of remote sensing

The technique for satellite monitoring of peatlands in order to determinate their fire hazard and combustion risks

Репозитарії

Схожі ресурси