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.130

Оценка проективного покрытия пастбищной растительности аридных ландшафтов по данным Sentinel-2 и съемок БПЛА

Шинкаренко С.С. (1), Биарсланов А.Б. (2), Барталев С.А. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Дагестанский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, Махачкала, Россия
В докладе представлены результаты картографирования степени покрытия растительностью пастбищных ландшафтов Северного Дагестана. Интенсификация процессов опустынивания на юго-востоке европейской России требует разработки методов мониторинга состояния пастбищ по данным дистанционного зондирования (Шинкаренко, Барталев, 2021; Шинкаренко и др.. 2022). Полученные ранее связи между структурными и спектрально-отражательными характеристиками пастбищной растительности (Шинкаренко, Барталев, 2023) открывают возможности разработки подобных методов. При этом для проективного покрытия характерна более сильная связь с вегетационными индексами.
В данном исследовании предпринята попытка использования аэросъемки с БПЛА для более объективного определения степени покрытия пастбищной растительности. Проективное покрытие определялось на основе данных аэрофотосъемки в видимом диапазоне, которая проводилась в апреле, июле и октябре 2023 г. Полученные ортофотопланы подвергались процедуре сегментации на три категории: открытая почва, вегетирующая растительность, прочая растительность (ветошь, старник, закончившая вегетацию в текущем году). Далее в пикселях Sentinel-2 пространственного разрешения 10 и 20 м определялась площадь каждой категории, после чего проводилось сопоставление яркостей в каналах видимого, ближнего и коротковолнового диапазонов, а также вегетационных индексов NDVI, SAVI, PVI, EVI и других. Установлены значимые зависимости значений коэффициентов спектральной яркости и вегетационных индексов в соответствии с проективным покрытием растительности. При этом сила связи в апреле в меньшей степени зависит от состояния вегетирующей растительности по сравнению с летним и осенним периодами. Что может свидетельствовать о большем влиянии почвенного покрова при формировании спектрального отклика пастбищных ландшафтов. Полученные количественные связи между площадью открытых почв, растительностью, КСЯ и вегетационными индексами позволят более точно картографировать состояние пастбищ по спутниковым данным.

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). Наземные исследования проводились в рамках темы ДФИЦ РАН № 122032200321-4.

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: Степные и пустынные ландшафты, дистанционное зондирование, опустынивание, мониторинг.
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. Анализ влияния видового состава, проективного покрытия и фитомассы растительности аридных пастбищных ландшафтов на их спектрально-отражательные свойства по данным наземных измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 176-192 DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-176-192
  3. Шинкаренко С. С., Барталев С. А. Оценка площади опустынивания на юге европейской части России в 2021 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 291–297. DOI 10.21046/2070-7401-2021-18-4-291-297.
  4. Шинкаренко С. С., Барталев С. А. Берденгалиева А. Н., Дорошенко В. В. Спутниковый мониторинг процессов опустынивания на юге европейской России в 2019–2022 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 319–327. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-319-327.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Шинкаренко С.С., Биарсланов А.Б., Барталев С.А. Оценка проективного покрытия пастбищной растительности аридных ландшафтов по данным Sentinel-2 и съемок БПЛА // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 421. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

421