Супутниковий моніторинг пожежонебезпечності гірничопромислових об’єктів (на прикладі териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну)
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2025.12.2.282Ключові слова:
Landsat, тепловий діапазон, LST, моніторинг, вугільні терикони, пожежонебезпека, прогнозування пожеж, Червоноградський гірничопромисловий районАнотація
У статті розглянуто методико-технологічний підхід дослідження пожежонебезпечності об’єктів вуглевидобувної промисловості (зокрема, горіння/тління вугільних териконів) на основі вивчення супутникових даних у тепловому спектральному діапазоні. Дослідження проводились в моніторинговому режимі на прикладі вивчення температурного режиму териконів Червоноградського гірничопромислового району Львівсько-Волинського вугільного басейну в період 1980-2024 років. Найбільш активний процес горіння/тління, який об’єднував майже всі терикони Червоноградського регіону, відбувався в період з 1980-х і до кінця 1990-х років. З початком 2000-х років площ, ділянок горіння/тління на териконах стає менше що, очевидно, стало наслідком впровадження протипожежних заходів. Спалах активності виникнення пожеж на териконах району (поява цілого ряду високо контрастних температурних аномалій в межах породних відвалів), відбувся в період 2015-2017 роки. На сьогодні, за даними космічних зйомок у Червоноградському гірничопромисловому районі териконів, що горять немає. За результатами досліджень відзначається висока ефективність використання матеріалів космічних зйомок при спостереженні та контролю виникнення, розвитку і динаміки пожежонебезпечних ситуацій на локальному та регіональному рівнях. В той же час моніторинговий режим досліджень надає можливість прогнозувати найбільш ймовірні ділянки самозаймання за відсутності явних (видимих) осередків горіння та визначати напрямок поширення тління/горіння відвальних порід. Отримані результати дозволяють ціленаправлено спрямовувати заходи з пожежогасіння, ефективніше використовувати стратегії управління гірничопромисловими об’єктами та мінімізації їхнього негативного впливу на довкілля.
Внесок авторів: Концептуалізація –А. Г. Мичак; методологія та аналіз –В. Є. Філіпович, А. Г. Мичак, систематизація, візуалізація – А. Г. Мичак, В. Є. Філіпович; підготовка тексту статті: авторський рукопис – А. Г. Мичак, рецензування та редагування – В. Є. Філіпович;. Всі автори прочитали та погодилися з опублікованою версією рукопису.
Фінансування: Це дослідження не отримало зовнішнього фінансування.
Доступність даних: Не застосовується.
Подяки: Автори вдячні рецензентам і редакторам за їхні цінні коментарі, рекомендації та увагу до роботи.
Конфлікти інтересів: Автори заявляють, що не мають конфлікту інтересів
Посилання
Albut S (2024) Land Surface Temperature (LST) Calculation processes with Landsat 8. In book: Pioneer and innovative studies in engineering. Publisher: All Sciences Academy 133-148/ https://www.researchgate.net/publication/387690673_Land_Surface_Temperature_LST_Calculation_processes_with_Landsat_8#fullTextFileContent
Busygin B.S., Sergeeva E.L. (2011). Monitoring of а condition of Donbass heaps according to data of multispectral space surveys. Scientific herald of NGU, No 2. P. 39-44. – in Russian. http://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/330-2011/zmist-2-2011
Earth Resources Observation and Science (EROS) Center. (2020a). Landsat 8-9 Operational Land Imager / Thermal Infrared Sensor Level-2, Collection 2 [dataset]. U.S. Geological Survey. https://doi.org/10.5066/P9OGBGM6.
Earth Resources Observation and Science (EROS) Center. (2020b). Landsat 4-5 Thematic Mapper Level-2, Collection 2 [dataset]. U.S. Geological Survey. https://doi.org/10.5066/P9IAXOVV.
Ecological passport of Lviv region (2024) based on 2023 data. Department of Ecology and Natural Resources of Lviv Regional State Administration, Lviv, 204 с. URL: https://drive.google.com/file/d/1hPAiUwWFhuMd_lUqQ9E-kvK_J1VIpqLg/view?pli=1
Filipovych VE, Mychak AG, Shevchuk RM (2020). Possibilities of using satellite data to monitor the fire hazard of waste heaps in the L’viv-Volynskii coal basin / Proceedings of the National Forum “Waste Management in Ukraine: Legislation, Economics, Technology” (Ivano-Frankivsk, October 8-10, 2020) - K.: Center for Environmental Education and Information, С. 81-84. ISBN 978-617-7130-09-2. https://tinyurl.com/bdhkwza3
Gök D., Scherler D. and Wulf H. (2024) Land surface temperature trends derived from Landsat imagery in the Swiss Alps. The Cryosphere. Volume. 18, Issue 11, P. 5259-5276/ https://doi.org/10.5194/tc-18-5259-2024
Ivanov Ye. A., Kovalchuk I. P. (2024). Accumulation of mining wastes in the Lviv-Volyn coal basin: current conditions, problems and perspectives of management. Ivan Franko Zhytomyr State University. Ukrainian Journal of Natural Sciences. № 7. С. 75-84. https://doi.org/10.32782/naturaljournal.7.2024.8
Instruction on prevention of spontaneous combustion, extinguishing and dismantling of waste heaps (2008). RLALP 10.0-5.21-04. Kharkiv, Publishing House: Industry, 16 p.
Kovalchuk М.S. & Kroshko Yu.V. (2022). Certification of waste heaps of coal mining areas –the basis for the creation of their GIS-system and environmental impact assessment. Mining geology and Geoecology, 1(2), 35–51. https://doi.org/10.59911/mgg.2786-7994.2021.1(2).251868
Kroik G.A., Melnyk O.V. (2012). Patterns of distribution of man-made and toxic elements in coal mining and processing wastes of the Western Donbass. DNU Bulletin. Series: "Geology. Geography." - D.: DNU Publishing House, Vol. 14, No. 3/2, pp. 77-82. https://doi.org/10.15421/111219
Kumar, A., Ratnam, R., Krishna, A.P. (2021). Detection of Coal Mine Fire Using Landsat-8 OLI/TIRS Satellite Data in Ramgarh and Hazaribagh Coalfields, India. In: Rai, P.K., Singh, P., Mishra, V.N. (eds) Recent Technologies for Disaster Management and Risk Reduction. Earth and Environmental Sciences Library. Springer, Cham. pp 451–464 https://doi.org/10.1007/978-3-030-76116-5_23
Landsat Collection 2 Surface Temperature (2025). USGS. Landsat Missions. https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-collection-2-surface-temperature
Li Z.L., Tang B.H., Wu H., Ren H., Yan G.,. Wan Z, Trigo I. F., Sobrino J. A. (2013). Satellite derived land surface temperature: Current status and perspectives. Remote Sensing of Environment.— Vol. 131.—No. 12.— P. 14–37. https://doi.org/10.1016/j.rse.2012.12.008
Nadudvari A., Abramowitz A., Fabianska M., Misz-Kennan M., Ciesielczuk J. (2021). Classification of fires in coal waste dumps based on Landsat, Aster thermal bands and thermal camera in Polish and Ukrainian mining regions. International Journal of Coal Science & Technology. Volume 8, pages 441–456, https://doi.org/10.1007/s40789-020-00375-4
Panov B.S., Proskurnya Y.A. (1999). On technogenic mineralization of rock dumps of Donbass coal mines. Interuniversity scientific thematic collection “Geology of coal deposits”. - Ekaterinburg. - С. 241-249.
Poberezhsky A., Buchynska I., Shevchuk O., Mukan T. (2019). Mining complex of the Lviv-Volyn coal basin and its impact on the ecosystem of the region. Institute of Geology and Geochemistry of Combustible Minerals. National Academy of Sciences of Ukraine, Lviv, Geology & Geochemistry of Combustible Minerals. № 3 (180) -С. 52-59 https://doi.org/10.15407/ggcm2019.03.052
Prata, A. J., Caselles, V., Coll, C., Sobrino, J. A., & Ottlé, C. (1995). Thermal remote sensing of land surface temperature from satellites: Current status and future prospects. Remote Sensing Reviews, 12 (3–4), 175–224.
Sánchez, J. M., Coll, C., & Niclòs, R. (2021). Editorial for the Special Issue “Remote Sensing Monitoring of Land Surface Temperature”. Remote Sensing, 13 (9), 1765. 340 p. https://doi.org/10.3390/rs13091765
Sergeeva E.L. (2013). Automated analysis of the state of spoil heaps using remote sensing data based on GIS technology. Collection of research scientific works of the National Mining University. - Dnipropetrovsk: National Mining University, No. 41. - pp. 103-112. http://znp.nmu.org.ua/pdf/2013/41.pdf
Sergieieva K. L. (2016) Geoinformation Analysis of Areas with Slagheaps Using Satellite Imagery. Bulletin of Vinnytsia Polytechnic Institute. № 5, С.18-23. https://visnyk.vntu.edu.ua/index.php/visnyk/article/view/1963/1964
Stankevich S. A., Filipovich V. E., Lubsky N. S., Krylova A. B.,. Kritsuk S. G, Brovkina O. V., Gornyy V. I., Tronin A.А. Intercalibration of methods for the land surface thermodynamic temperature retrieving inside urban area by thermal-infrared satellite imaging Ukrainian journal of remote sensing, (7), 12–21. https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/59
Wasilewski S.(2020). Monitoring the thermal and gaseous activity of coal waste dumps. Environmental Earth Sciences, Volume 79, Issue 20, article number 474. https://doi.org/10.1007/s12665-020-09229-3
Zhao-Liang Li, Hua Wu, Si-Bo Duan, Wei Zhao, Huazhong Ren, Xiangyang Liu, Pei Leng, Ronglin Tang, Xin Ye, Jinshun Zhu, Yingwei Sun, Menglin Si, Meng Liu, Jiahao Li, Xia Zhang, Guofei Shang, Bo-Hui Tang, Guangjian Yan, Chenghu Zhou (2022). Satellite Remote Sensing of Global Land Surface Temperature: Definition, Methods, Products, and Applications. Reviews of Geophysics, Volume 61, Issue 1. 77 р. https://doi.org/10.1029/2022RG000777
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.
Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.
