Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.A.498

Метод датирования по данным ДЗЗ времени возникновения изменений лесного покрова

Кашницкий А.В. (1), Пахомов А.А. (2)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет космических исследований, Москва, Россия
Исследование посвящено частной задаче, которая может возникнуть при изучении и мониторинге лесного покрова и его изменений во времени. Задачу можно определить следующим образом: на основе анализа спутниковых данных в автоматическом режиме определить время возникновения изменений лесного покрова в рамках заданного контура. Входной является информация о пространственном расположении объекта, где произошли изменения, например контур вырубки или лесной гари. На выходе получается интервал времени, когда внутри заданного контура произошли существенные изменения лесного покрова.
Доклад посвящен разработанному для решения этой задачи методу, который позволяет датировать изменения с точностью от нескольких дней до нескольких месяцев. Метод основан на сравнении исследуемого участка лесного покрова (объект), и неповрежденного участка рядом (образец). Дата изменений определяется в результате анализа временного ряда значений, полученных по спутниковым данным систем Landsat и Sentinel-2. Каждое значение такого ряда получено отношением среднего спектрального индекса NDVI в границах объекта с аналогичным показателем по образцу. В работе также анализировалась возможность использования других статистических показателей и спектральных индексов, однако именно отношение среднего значения NDVI оказалось наиболее универсально.
Была проанализирована эффективность разработанного метода и показана его применимость в разных условиях и случаях. В результате сделаны выводы о том, что точность датировки составляет от нескольких дней до нескольких месяцев. На точность практически не влияет фактор сезонности и облачности, однако метод дает существенные ошибки (до полной невозможности определить дату изменений) в случаях, когда в зоне образца находится не лесной покров.
Получение и обработка спутниковых данных были выполнены с помощью возможностей Центра коллективного пользования ИКИ-Мониторинг [Лупян и др., 2019] и входящих в его состав инструментов, разработанных, в том числе, в рамках проектов РФФИ 13-07-00513, РФФИ 11-07-12028-офи-м-2011.
Работа выполнена при поддержке проекта Минобрнауки «Разработка технологий автоматизированной обработки спутниковых данных дистанционного зондирования Земли для создания и поддержки информационных сервисов мониторинга лесных ресурсов и охотничьих угодий России» (Соглашение ЭБ 075-15-2019-1374, уникальный идентификатор ПНИЭР RFMEFI57718X0294).

Ключевые слова: ДЗЗ, лесной покров, изменение лесного покрова, датирование изменений, Landsat, Sentinel-2, исчезновение леса
Литература:
  1. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Кашницкий А.В., Пахомов А.А. Метод датирования по данным ДЗЗ времени возникновения изменений лесного покрова // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 24. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных

24