Исследование возможностей использования данных Sentinel 2, полученных в условиях наличия снежного покрова, для оценки запаса стволовой древесины в лесах

Использованию данных ДЗЗ для дистанционной оценки древесной биомассы и запаса древесины посвящено значительное число исследований и разработок (Rodríguez-Veiga et al., 2017, Щепащенко и др., 2017). В ИКИ РАН разработан метод, обеспечивающий возможность оценки пространственного распределения запаса стволовой древесины на основе оптических данных ДЗЗ среднего разрешения, полученных в период наличия снежного покрова на земной поверхности (Барталев и др., 2016). В представленной работе изучена возможность развития созданного метода для повышения пространственного разрешения оценки запаса на основе использования данных Sentinel 2.
Описана обработка опорных данных наземных обследований рассматриваемой территории для выбора наиболее однородных участков леса, содержащих монопородные насаждения. При этом анализировались такие показатели, как породный состав, наличие подроста и культур, а также однородность участка. Таким образом, для дальнейшего анализа были выбраны группы участков лесного покрова трех категорий пород – темнохвойные (60 участков), сосна (76 участков) и лиственные (50 участков).
Результаты спутниковых измерений спектрально-отражательных характеристик выбранных участков леса по данным Sentinel 2 были использованы для построения соотношений коэффициента спектральной яркости (КСЯ) лесов с наличием снежного покрова и величины удельного запаса стволовой древесины [м3/га] по опорным данным. Указанные соотношения были получены для трех рассматриваемых групп пород по данным Sentinel 2 как в красном, так и в ближнем ИК спектральных диапазонах. Была выполнена параметризация данных соотношений на основе степенной и экспоненциальной зависимостей. Среднее значение r2 при аппроксимации указанных соотношений составило 0,68.
Представлены также результаты анализа точности оценки запаса по данным ДЗЗ с использованием полученных функциональных зависимостей на основе сравнения с материалами пробных площадей, заложенных на рассматриваемой территории.
Работы проводились в рамках программы РАН "I.21 П Биоразнообразие природных систем. Биологические ресурсы России: оценка состояния и фундаментальные основы мониторинга" (0028-2015-0010). Обработка спутниковых данных и программная реализация методов были выполнены с использованием ресурсов ЦКП ИКИ-Мониторинг (Лупян и др., 2015).