Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год
Анализ деградации пастбищ по данным дистанционного зондирования Земли
Ерошенко Ф.В. (1), Барталев С.А. (2), Лапенко Н.Г. (1), Самофал Е.В. (2), Сторчак И.Г. (1)
(1) ФГБНУ "Северо-Кавказский ФНАЦ", Михайловск, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Цель исследований - установление связи между дистанционно измеряемыми спектрально отражательными характеристиками естественных кормовых угодий и показателями их состояния, получаемыми при наземных геоботанических обследованиях. Исследования проводились в Ставропольском крае на 16 тестовых участках, приуроченных к ландшафтам разнотравно-дерновиннозлаковых степей. По результатам наземных геоботанических обследований с применением ручного сканера GreenSeeker, на основании Методических рекомендаций по выявлению деградированных и загрязненных земель, была дана оценка состояния каждого участка. Также для анализа были использованы временные ряды коэффициента спектральной яркости (КСЯ) и вегетационного индекса NDVI, полученные по данным различного пространственного разрешения:
- сенсор MODIS (230 м, ежедневная периодичность);
- сенсор MSI спутников Sentinel-2A/2B (10 м, периодичность 2-5 дней).
Рассчитанный по данным MODIS коэффициент ранговой корреляции Спирмена составил -0,67 при учёте всех четырёх степеней деградации и -0,89 при объединении ненарушенной и слабодеградированной категорий.
В период максимального развития травостоя по каждому участку и для всей категории в целом был рассчитан интегральный средневзвешенный показатель NDVI (сенсор MSI), характеризующийся суммой произведений центрального значения NDVI столбца гистограммы на частоту. Для классификации пастбищ по степени деградации была рассчитана разность между средневзвешенным NDVI категории и отдельного участка. При объединении ненарушенных и слабонарушенных степеней деградации коэффициент ранговой корреляции с NDVI составляет -0,95 (против -0,80 в случае раздельной оценки всех четырёх степеней деградации). Таким образом, используя данные дистанционного зондирования Земли можно с достаточно высокой степенью достоверности дать оценку состояния и степени деградации пастбищных угодий.
Работы выполнялась с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ЦКП "ИКИ-Мониторинг" для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, пастбища и сенокосыЛитература:
- Дзыбов Д.С. Агростепи: монография. Ставрополь: АГРУС. Ставроп. гос. Аграрного ун-та, 2010. – 256 с.
- Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2015. Т.12. № 5. С. 247-267
- Общесоюзная инструкция по проведению геоботанических исследований природных кормовых угодий и составлению крупномасштабных геоботанических карт. М.: Колос, 1984. – 58 с.
- Работнов Т.А. К методике наблюдения над травянистыми растениями на постоянных площадках // Бот. жур., Л., 1964, Т.36, №6. – С. 47-50.
- Deering, D.W. 1978. Rangeland reflectance characteristics measured by aircraft and spacecraft sensors. Ph.D. Diss. Texas A&M Univ., College Station, 338p.
- Tucker, C.J. (1979) Red and Photographic Infrared Linear Combinations for Monitoring Vegetation, Remote Sensing of Environment, 8(2), 127-150.
- Ali1 I., Cawkwell F., Dwyer E., Barrett B. and Green S. Satellite remote sensing of grasslands: from observation to management, Journal of Plant Ecology Vol. 9, № 6, December 2016, pp. 649–671.
Презентация доклада
Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов
404