Б.В. Супрун, 11 клас, Школа I-III ступенів №286, м. Київ

Науковий керівник:  А.В. Колотій

Педагогічний керівник:  О.В. Литвин

Зміни клімату стають причиною численних стихійних лих: паводків, посух, рясних снігопадів, лісових пожеж тощо, що приносять величезний економічний збиток окремим країнам та цілим регіонам. Супутникові дані є ефективним ресурсом для моніторингу надзвичайних ситуацій (НС) природного та техногенного характеру. В останні роки для моніторингу стихійних лих все частіше використовують геопросторові дані різної природи: аерокосмічні знімки і їх продукти (наприклад, цифрову модель рельєфу, карти землекористування), а також дані двовимірного та тривимірного моделювання (зокрема, метеорологічні або гідрологічні моделі) [1]. Результатом моніторингу при використанні такого роду інформації стають цифрові карти, або багатошарові геопросторові дані. Подібна інформація може використовуватися не тільки для картографування районів стихійних лих під час або після самої події, але й на інших етапах циклу розвитку стихійного лиха (disaster cycle), у тому числі для побудови карт ризиків, що ілюструють ймовірність настання події і збиток, який може бути ними заподіяно [2, 3].

У даній роботі пропонується новий метод інтеграції растрових карт затоплених територій з векторною геопросторовою інформацією щодо інфраструктурних об’єктів, обґрунтовується необхідність його використання для вирішення задачі оцінки збитків, отриманих внаслідок повеней. Крім того, в роботі наведений приклад практичного застосування запропонованого підходу для оцінки ризику затоплень.

Перевагою даного підходу є більш висока точність визначення збитків. Для визначення затоплених повенями територій використовуються супутникові зображення у інфрачервоному спектрі електромагнітного випромінювання, в якому поглинається вода, та метод порогової сегментації. Отримана растрова карта інтегрується з векторною інформацією з використанням геоінформаційної системи Quantum GIS для визначення затоплених об’єктів.

Запропонований підхід був використаний для оцінки збитків на основі супутникового зображення космічного апарату Landsat-5. В якості інфраструктурної геопросторової інформації використано населенні об’єкти та дороги. Для постраждалого внаслідок повені регіону визначено, що 52% населених пунктів та 16,3 км доріг було затоплено і пошкоджено. Аналогічно, було оцінено кількість людей, що постраждали від повені в даному регіоні.

Таким чином, використання методу інтеграції різнорідної інформації під час стихійного лиха дозволяє швидко та ефективно (в порівнянні з наземними спостереженнями) визначити затоплені території, оцінити завдані збитки, а також виробити стратегію та тактику дій рятувальних служб та адміністрації при надзвичайній ситуації.

Перелік використаних джерел

1. Skakun S. Flood Hazard and Flood Risk Assessment Using a Time Series of Satellite Images: A Case Study in Namibia / S. Skakun, N. Kussul, A. Shelestov, O. Kussul // Risk Analysis. — 2014. — Vol. 34, No. 8. — P. 1521–1537.

2. Kussul N. Service-oriented infrastructure for flood mapping using optical and SAR satellite data  / N. Kussul, A. Shelestov, S. Skakun, G. Li, O. Kussul, J. Xie // International Journal of Digital Earth . —2014. — Vol. 7, No. 10 — P. 829–845.

3. Mandl D. Use of the Eearth Observing One (EO-1) Satellite for the Namibia SensorWeb Flood Early Warning Pilot / S. Frye, P. Cappelaere, M. Handy, F. Policelli, M. Katjizeu, G. Van Langenhove, G. Aube, J.-F. Saulnier, R. Sohlberg, J.A. Silva, N. Kussul, S. Skakun, S. G. Ungar, R. Grossman, J. Szarzynski // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. — 2013. — Vol. 6, No. 2. — Р. 298–308.