Статьи 2026 г.
1 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр» СО РАН
Aкадемгородок, 50/28, Красноярск, 660036 Российская Федерация
2 Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН
Aкадемгородок, 50/28, Красноярск, 660036 Российская Федерация
E-mail: ptretyakov99@mail.ru, evg@ksc.krasn.ru
Реферат
УДК 630.181
Третьяков П. Д.1, 2, Пономарев Е. И.1, 2 Актуализация лесопожарного зонирования арктического региона Сибири в современных пожарных режимах // Сибирский лесной журнал. 2026. № 3. С. …
DOI: 10.15372/SJFS20260302
EDN: …
© Третьяков П. Д., Пономарев Е. И., 2026
В статье обсуждаются подходы к актуализации лесопожарного зонирования арктического региона Сибири на основе геоинформационного анализа и методов машинного обучения. Представлен анализ категорий растительного покрова, спектральных индексов (NDVI), рядов метеоданных (температура воздуха, инсоляция, осадки, грозовой активности) и категорий рельефа в привязке к сведениям о дистанционно регистрируемым термическим аномалиям («термически активным пикселям»), полученным из данных спутникового мониторинга пожаров растительности за 2001–2023 гг. С использованием метода логистической регрессии (нелинейной S-образной функции связи) определены весовые коэффициенты предикторов, определяющих вероятность пожарных событий, среди которых наибольшей значимостью характеризовались температура воздуха (β = 1.27) и вегетационный индекс NDVI (β = –0.53). Обобщение влияния всех рассмотренных предикторов позволило выделить на территории исследования четыре зоны, характеризующих вероятность пожарных событий. Верификация модели по независимым данным о термически активных пикселях за 2024–2025 гг. и ROC-анализ подтвердили высокую прогностическую способность (AUC = 84.3 %). Установлено, что 78.4 % всех термических аномалий за период 2001–2025 гг. приходится на зоны, отнесённые к высокой и очень высокой вероятности возгораний, занимающие 24.4 % площади региона. Сравнительный анализ с существующими схемами лесопирологического районирования констатирует необходимость смещения границ Сибирской субарктической области (1А) к северу и расширения Западно-Сибирской зоны (2А, 2Б), что определяется современной динамикой пожарных режимов и, вероятно, хозяйственным освоением территорий. Результаты могут быть использованы для оптимизации системы мониторинга и планирования противопожарных мероприятий в Арктике в условиях прогнозируемых климатических изменений.
Текст статьи
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Акимов А. А., Валитов Д. Р., Кубряк А. И. Предварительная обработка данных для машинного обучения // Науч. обозрен. Тех. науки. 2022. № 2. С. 26–31 [Akimov A. A., Valitov D. R., Kubryak A. I. Predvaritel’naya obrabotka dannykh dlya mashinnogo obucheniya (Data preprocessing for machine learning) // Nauch. obozren. Tekh. nauki (Sci. Rev. Tech. Sci.). 2022. N. 2. P. 26–31 (in Russian with English abstract)].
Анисимов О. С., Жильцова Е. Л., Разживин В. Ю. Моделирование биопродуктивности в Арктической зоне России с использованием спутниковых наблюдений // Иссл. Земли из космоса. 2015. № 3. С. 60–70 [Anisimov O. S., Zhil’tsova E. L., Razzhivin V. Yu. Modelirovanie bioproduktivnosti v Arkticheskoy zone Rossii s ispol’zovaniem sputnikovykh nablyudeniy (Modeling of biological productivity in the Russian Arctic zone using satellite observations) // Issl. Zemli iz kosmosa (Earth Res. from Space). 2015. N. 3. P. 60–70 (in Russian with English abstract)].
Бардин М. Ю., Самохина О. Ф. Изменения приземного климата (температуры воздуха, атмосферных осадков) на территории России в XXI веке // Метеорол. гидрол. 2025. № 4. С. 10–24 [Bardin M. Y., Samokhina O. F. Izmeneniya prizemnogo klimata (temperatury vozdukha, atmosfernykh osadkov (Changes in surface climate (air temperature and precipitation) on the territory of Russia in the 21st century) // Meteorol. Hydrol. 2025. N. 4. P. 10–24 (in Russian with English abstract)].
Валендик Э. Н. Борьба с крупными лесными пожарами. Москва: Наука, 1990. 193 с. [Valendik E. N. Bor’ba s krupnymi lesnymi pozharami (Suppression of large forest fires). Moscow: Nauka (Science), 1990. 193 p. (in Russian)].
Валендик Э. Н., Кисиляхов Е. К., Рыжкова В. А., Пономарев Е. И., Гольдаммер Й. Г. Лесные пожары в Средней Сибири при аномальных погодных условиях // Сиб. лесн. журн. 2014. № 3. С. 43–52 [Valendik E. N., Kisilyakhov E. K., Ryzhkova V. A., Ponomarev E. I., Goldammer J. G. Lesnye pozhary v Sredney Sibiri pri anomal’nykh pogodnykh usloviyakh (Forest fires in Central Siberia under abnormal weather conditions) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2014. N. 3. P. 43–52 (in Russian with English abstract)].
ВЕГА-PRO. Спутниковый сервис анализа вегетации. М.: Ин-т косм. иссл. РАН, 2017 [VEGA-PRO. Sputnikovy servis analiza vegetatsii (VEGA-PRO. Satellite-based vegetation analysis service). Moscow: In-t kosm. issl. RAN (Inst. Space Res. Rus. Acad. Sci.), 2017 (in Russian)]. http://pro-vega.ru/
ВНИИГМИ-МЦД. Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации. Информация о метеорологических данных. Обнинск, 2025 [Vserossiyskiy nauchno-issledovatel’skiy institut gidrometeorologicheskoy informatsii. Informatsiya o meteorologicheskikh dannykh (All-Rus. Sci. Res. Inst. Hydrometeorological Inform. Inform. meteorol. data). Obninsk, 2025 (in Russian)]. http://www.meteo.ru
Иванов В. А., Иванова Г. А., Москальченко С. А., Коршунов Н. А. Лесные горючие материалы и пожароопасность насаждений Сибири: учеб. пособ. Красноярск: Сиб. гос. ун-т науки и технол. имени акад. М. Ф. Решетнёва, 2017. 93 с. [Ivanov V. A., Ivanova G. A., Moskal’chenko S. A., Korshunov N. A. Lesnye goryuchie materialy i pozharoopasnost’ nasazhdeniy Sibiri: ucheb. posob. (Forest combustible materials and fire hazard of Siberian stands: tutorial). Krasnoyarsk: Sib. gos. un-t nauki i technol. im. akad. M. F. Reshetneva (Reshetnev Sib. St. Univ. Sci. Technol.), 2017. 93 p. (in Russian)].
Иванов В. А., Пономарев Е. И., Иванова Г. А., Мальканова А. В. Грозы и лесные пожары в современных климатических условиях Средней Сибири // Метеорол. и гидрол. 2023. № 7. С. 102–113 [Ivanov V. A., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Mal’kanova A. V. Grozy i lesnye pozhary v sovremennykh klimaticheskikh usloviyakh Sredney Sibiri (Lightning and forest fires under modern climatic conditions of Central Siberia) // Meteorol. i gidrol. (Meteorol. Hydrol.). 2023. N. 7. P. 102–113 (in Russian with English abstract)].
Иванова Г. А., Иванов А. В. Пожары в сосновых лесах Средней Сибири. Новосибирск: Наука, 2015. 240 с. [Ivanova G. A., Ivanov A. V. Pozhary v sosnovykh lesakh Sredney Sibiri (Fires in pine forests of Central Siberia). Novosibirsk: Nauka (Science), 2015. 240 p. (in Russian)].
Иванова К. В. Динамика индекса NDVI для разных классов территориальных единиц растительности типичных тундр // Совр. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 194–202 [Ivanova K. V. Dinamika indeksa NDVI dlya raznykh klassov territorial’nykh edinits rastitel’nosti tipichnykh tundr (NDVI dynamics for different classes of vegetation territorial units of typical tundra) // Sovr. probl. distants. zondir. Zemli iz kosmosa (Curr. Probl. Rem. Sens. Earth Space). 2019. V. 16. N. 5. P. 194–202 (in Russian with English abstract)].
Катцов В. М., Порфильев Б. Н. Климатические изменения в Арктике: последствия для окружающей среды и экономики // Арктика: экология и экономика. 2012. Т. 2. № 6. С. 66–79 [Kattsov V. M., Porfil’ev B. N. Klimaticheskie izmeneniya v Arktike: posledstviya dlya okruzhayushchey sredy i ekonomiki (Climate changes in the Arctic: environmental and economic implications) // Arktika: ekologiya i ekonomika (Arctic: Ecol. Econ.). 2012. V. 2. N. 6. P. 66–79 (in Russian with English abstract)].
Коновалова Н. Ф. Определение пожарной опасности в лесу: метод. рекоменд. 4-е изд. Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. 50 с. [Konovalova N. F. Opredelenie pozharnoy opasnosti v lesu: metod. rekomend. (Determination of fire danger in forest: methodological recommendations). 4th ed. Leningrad: LenNIILKh (Leningrad Sci. Res. Inst. For.), 1981. 50 p. (in Russian)].
Национальный атлас России. Т. 2. Рельеф. М., 2021а [Natsional’ny atlas Rossii. T. 2. Rel’ef (National Atlas of Russia. Vol. 2. Relief). Moscow, 2021a (in Russian)]. https://nationalatlas.ru/tom2/112-113.html
Национальный атлас России. Т. 2. Климатическое районирование. М., 2021б [Natsional’ny atlas Rossii. T. 2. Klimaticheskoe rayonirovanie (National Atlas of Russia. Vol. 2. Climatic zoning). Moscow, 2021b (in Russian)]. https://nationalatlas.ru/tom2/146-150.html
Национальный атлас России. Т. 2. Растительность. М., 2021в [Natsional’ny atlas Rossii. T. 2. Rastitel’nost' (National Atlas of Russia. Vol. 2. Vegetetaion). Moscow, 2021c (in Russian)]. https://nationalatlas.ru/tom2/328-330.html
Орлова И. В. Подход к решению проблемы мультиколлинеарности при анализе влияния факторов на результирующую переменную в моделях регрессии // Фундамент. иссл. 2018. № 3. С. 58–63 [Orlova I. V. Podkhod k resheniyu problemy multikollinearnosti pri analize vliyaniya faktorov na rezultiruyushchuyu peremennuyu v modelyakh regressii (Approach to solving the problem of multicollinearity in analyzing the influence of factors on the resulting variable in regression models) // Fundament. issl. (Fundament. Stud.). 2018. N. 3. P. 58–63 (in Russian with English abstract)].
Пономарев Е. И., Скоробогатова А. С., Пономарева Т. В. Горимость лесов Сибири и межсезонные вариации уровня тепло- и влагообеспеченности // Метеорол. и гидрол. 2018a. № 7. С. 45–55 [Ponomarev E. I., Skorobogatova A. S., Ponomareva T. V. Gorimost’ lesov Sibiri i mezhsezonnye variatsii urovnya teplo- i vlagobespechennosti (Wildfire occurrence in Siberia and seasonal variations in heat and moisture supply) // Meteorol. i gidrol. (Meteorol. Hydrol.). 2018a. N. 7. P. 45–55 (in Russian with English abstract)].
Пономарев Е. И., Швецов Е. Г., Харук В. И. Интенсивность горения в оценке эмиссий от пожаров // Экология. 2018б. № 6. С. 440–447 [Ponomarev E. I., Shvetsov E. G., Kharuk V. I. Intensivnost’ goreniya v otsenke emissiy ot pozharov (The intensity of wildfires in fire emissions estimates) // Ekologiya (Ecology). 2018b. N. 6. P. 440–447 (in Russian with English abstract)].
Пономарева Т. В., Третьяков П. Д., Пономарев Е. И. Долговременная динамика температурного режима почв на градиенте широты в криолитозоне Средней Сибири // Сиб. экол. журн. 2025. Т. 32. № 2. С. 165–177 [Ponomareva T. V., Tretyakov P. D., Ponomarev E. I. Dolgovremennaya dinamika temperaturnogo rezhima pochv na gradiente shiroty v kriolitozone Sredney Sibiri (Long-term dynamics of soil temperature regime along the latitudinal gradient in the permafrost zone of Central Siberia) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2025. V. 32. N. 2. P. 165–177 (in Russian with English abstract)].
Софронов М. А., Волокитина А. В. Пирологическое районирование в таежной зоне. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. 202 с. [Sofronov M. A., Volokitina A. V. Pirologicheskoe rayonirovanie v taezhnoy zone (Pyrological zoning in the taiga zone). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie (Science, Sib. Br.), 1990. 202 p. (in Russian)].
Тишков А. А., Титова С. В. Пожары в Арктической зоне Российской Федерации: новые оценки, роль изменений климата и возможные последствия // Арктика: экология и экономика. 2025. Т. 15. № 1. С. 98–108 [Tishkov A. A., Titova S. V. Pozhary v Arkticheskoy zone Rossiyskoy Federatsii: novye otsenki, rol’ izmeneniy klimata i vozmozhnye posledstviya (Fires in the Arctic zone of the Russian Federation: new estimates, the role of climate change and possible consequences) // Arktika: ekologiya i ekonomika (Arctic: Ecol. Econ.). 2025. V. 15. N. 1. P. 98–108 (in Russian with English abstract)].
Третьяков П. Д., Пономарёв Е. И. Горимость арктической зоны Сибири в условиях климатических изменений XX – начала XXI вв. // Сиб. лесн. журн. 2023. № 6. С. 17–31 [Tret’yakov P. D., Ponomarev E. I. Gorimost’ arkticheskoy zony Sibiri v usloviyakh klimaticheskikh izmeneniy XX – nachala XXI vv. (Fire occurrence in the Arctic zone of Siberia under climatic changes of the 20th – early 21st centuries) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2023. N. 6. P. 17–31 (in Russian with English abstract and references)].
Фалин Г. И., Фалин А. И. Квартили в описательной статистике // Математика. 2011. № 15. С. 8–14 [Falin G. I., Falin A. I. Kvartili v opisatelnoy statistike (Quartiles in descriptive statistics) // Matematika (Mathematics). 2011. N. 15. P. 8–14 (in Russian with English abstract)].
Allison P. D. Logistic regression using SAS: Theory and application. SAS institute, 2012. 344 p.
Anisimov O. A., Zhiltcova Y. L., Razzhivin V. Yu. Predictive modeling of plant productivity in the Russian Arctic using satellite data // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2015. V. 51. N. 9. P. 1051–1059 (Original Rus. Text © O. A. Anisimov, E. L. Zhiltcova, V. Yu. Razzhivin, 2015, publ. in Issl. Zemli iz kosmosa. 2015. N. 3. P. 60–70).
Bardin M. Y., Samokhina O. F. Changes in surface climate (air temperature and precipitation) on the territory of Russia in the 21st century // Rus. Meteorol. Hydrol. 2025. V. 50. P. 255–266 (Original Rus. Text © M. Y. Bardin, O. F. Samokhina, 2025, publ. in Meteorol. i gidrol. 2025. N. 4. P. 10–24).
Chen Y., Liu A., Cheng X. Landsat-based monitoring of landscape dynamics in Arctic permafrost region // J. Rem. Sens. 2022. V. 3. N. 2. P. 1–12.
FIRM. Fire Information for Resource Management System, 2025. https://firms.modaps.eosdis.nasa.gov
Global Climate Monitor, 2025. https://www.globalclimate monitor.org/#
Hanley J. A., McNeil B. J. The meaning and use of the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve // Radiology. 1982. V. 143. N. 1. P. 29–36.
Heijmans M. M., Magnússon R. Í., Lara M. J., Frost G. V., Myers-Smith I. H., Huissteden J. van, M. Torre Jorgenson, Fedorov A. N., Epstein H. E., Lawrence D. M., Limpens J. Tundra vegetation change and impacts on permafrost // Nat. Rev. Earth & Environ. 2022. V. 3. N. 1. P. 68–84.
Ivanov V. A., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Mal’kanova A. V. Lightning and forest fires under modern climatic conditions of Central Siberia // Rus. Meteorol. Hydrol. 2023. V. 48. N. 7. P. 630–638 (Original Rus. text © V. A. Ivanov, E. I. Ponomarev, G. A. Ivanova, A. V. Mal’kanova, 2023, publ. in Meteorol. i gidrol. 2023. N. 7. P. 102–113)].
Michael Y., Helman D., Glickman O., Gabay D., Brenner S., Lensky I. M. Forecasting fire risk with machine learning and dynamic information derived from satellite vegetation index time-series // Sci. Total Environ. 2021. V. 764. Article 142844.
NASA Earth observations, 2025. https://neo.gsfc.nasa.gov/
Nimmo D. G., Andersen A. N., Archibald S., Boer M. M., Brotons L., Parr C. L., Tingley M. W. Fire ecology for the 21st century // Diversity and Distributions. 2022. V. 28. N. 3. P. 350–356.
Park S. H., Goo J. M., Jo C. H. Receiver operating characteristic (ROC) curve: practical review for radiologists // Kor. J. Radiol. 2004. V. 5. N. 1. P. 11–18.
Ponomarev E. I., Skorobogatova A. S., Ponomareva T. V. Wildfire occurrence in Siberia and seasonal variations in heat and moisture supply // Rus. Meteorol. Hydrol. 2018a. V. 43. P. 456–463 (Original Rus. Text © E. I. Ponomarev, A. S. Skorobogatova, T. V. Ponomareva, 2018, publ. in Meteorol. i gidrol. 2018a. N. 7. P. 45–55).
Ponomarev E. I., Shvetsov E. G., Kharuk V. I. The intensity of wildfires in fire emissions estimates // Rus. J. Ecol. 2018b. V. 49 P. 492–499 (Original Rus. Text © E. I. Ponomarev, E. G. Shvetsov, V. I. Kharuk, 2018, publ. in Ekologiya. 2018b. N. 6. P. 440–447).
Ponomareva T. V., Tretyakov P. D., Ponomarev E. I. Long-term dynamics of soil temperature regime along the latitudinal gradient in the permafrost zone of Central Siberia // Contemp. Probl. Ecol. 2025. V. 18. Iss. 2. P. 160–170 (Original Rus. Text © T. V. Ponomareva, P. D. Tretyakov, E. I. Ponomarev, 2025, publ. in Sib. ekol. zhurn. 2025. V. 32. N. 2. P. 165–177).
Quantum Geographic Information System. Ver. 3.22.14, 2023. https://www.qgis.org/ru/site/ forusers/download.html
Shmuel A., Heifetz E. Global wildfire susceptibility mapping based on machine learning models // Forests. 2022. V. 13. N. 7. Article 1050. 19 p.
Sivrikaya F., Küçük Ö. Modeling forest fire risk based on GIS-based analytical hierarchy process and statistical analysis in Mediterranean region // Ecol. Inform. 2022. V. 68. Article 101537.
Voosen P. U. N. Сlimate panel confronts implausibly hot forecasts of future warming // Science. 2021. V. 373. N. 6554. P. 474–475.
