Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

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

XXI.F.116

Определение высоты и сомкнутости защитных лесных насаждений по данным дистанционного зондирования Земли

Шинкаренко С.С. (1), Барталев С.А. (1), Богодухов М.А. (1), Жарко В.О. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Защитные лесные насаждения (ЗЛН) играют важную роль в предотвращении деградации агроландшафтов, но из-за достижения предельного возраста значительная часть ЗЛН находится в неудовлетворительном состоянии. Существующие методы оценки сомкнутости ЗЛН, часто выступающей в качестве критерия их сохранности, очень трудоёмки, так как основываются на экспертном дешифрировании данных аэрокосмической съёмки сверхвысокого разрешения, использовании топографических карт, планов и полевом обследовании с помощью приборов спутникового геопозиционирования. В докладе представлены возможности определения сомкнутости ЗЛН с помощью бисезонного индекса леса BSFI по данным Sentinel 2 (Шинкаренко и др., 2022), и высоты по лидарным данным ATL08 и материалам аэрофотосъёмки (АФС). На основе анализа плотного облака точек, полученного по материалам АФС, был выделен полог древесно-кустарниковой растительности, после чего значения сомкнутости полога сопоставлены с данными BSFI, а высота - с ATL08. Значения индекса BSFI рассчитаны на основе радиометрически нормализованных ежемесячных композитов NDVI за июнь – август и максимального альбедо годовых зимних композитов за период 2019–2022 гг. Установлена регрессионная зависимость BSFI и сомкнутости, коэффициент детерминации которой составил 0,86, а среднеквадратическая ошибка равна 14,5 % (Шинкаренко, Барталев, 2023). Установлена значимая связь между средними и максимальными значениями высоты полога, определёнными на основе материалов аэросъёмки и с использованием данных лазерного сканирования в сегментах 20×14 м, при их покрытии древесно-кустарниковой растительностью более чем на 50 %. Для средних значений высоты среднеквадратическая ошибка (СКО) составила ±0,7 м, а коэффициент детерминации R2 = 0,85; для максимальных значений высоты эти показатели составили соответственно СКО = ±2,2 м и R2 = 0,83 (Шинкаренко и др., 2023). Использование полученных результатов на практике позволит существенно сократить объём наземных обследований ЗЛН для определения их сохранности.

Работа выполнена в рамках реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения "Разработка системы наземного и дистанционного мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации, обеспечение создания системы учета данных о потоках климатически активных веществ и бюджете углерода в лесах и других наземных экологических системах» (рег. № 123030300031-6). Обработка данных ДЗЗ осуществлялась с использованием ресурсов ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015), развиваемого и поддерживаемого в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 122042500031-8).

Ключевые слова: полезащитные лесные полосы, Sentinel-2, аэросъемка, IceSat-2, ATLo8, бисезонный индекс леса.
Литература:
  1. Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. 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. 263–284.
  2. Шинкаренко С.С., Барталев С.А. Возможности оценки сомкнутости защитных лесных насаждений на основе бисезонного индекса леса и материалов съёмки БПЛА // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 189-202 DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-189-202
  3. Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Богодухов М.А., Жарко В.О. Оценка возможностей определения высоты и проективного покрытия защитных лесных насаждений по данным ICESat-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. С. 174-183 DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-174-183
  4. Шинкаренко С.С., Барталев С.А.. Васильченко А.А. Метод картографирования защитных лесных насаждений на основе разновременных спутниковых изображений высокого пространственного разрешения и бисезонного индекса леса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. С. 207-222 DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-4-207-222

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Богодухов М.А., Жарко В.О. Определение высоты и сомкнутости защитных лесных насаждений по данным дистанционного зондирования Земли // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 420. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

420