Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Шестнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVI.F.756

Мультиплатформенный дистанционный мониторинг воздействия изменения климата на северные леса России

Тутубалина О.В. (1), Зимин М.В. (1,2), Голубева Е.И. (1), Михайлюкова П.Г. (1), Терская А.И. (1), Барталев С.А. (3), Шабанов Н.В. (3), Жарко В.О. (3), Медведев А.А. (4), Тельнова Н.О. (4), Кудиков А.В. (4), Rees W.G. (5), Marshall G. (6), Turton R.H. (5)
(1) МГУ имени М.В. Ломоносова Географический факультет, Москва, Россия
(2) ИТЦ "СканЭкс"
(3) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(4) Институт географии РАН, Москва, РФ
(5) Scott Polar Research Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK
(6) British Antarctic Survey, Cambridge, UK
Северные леса России (тайга и лесотундровые редколесья) - это важнейший объект для исследования ранней реакции экосистем на климатические изменения по характеру изменения растительности. Находясь в экстремальных условиях, северная растительность раньше других компонентов экосистем реагирует на изменения климатической обстановки. Важным аспектом представляется прогнозирование негативных и позитивных последствий, связанных с климатическими изменениями на природу и хозяйственную деятельность населения северных регионов России.
В настоящем исследовании разрабатываются методики оценки характеристик северных древостоев на основе высокодетальных одноканальных, многоканальных и гиперспектральных данных съемки с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), картографирования динамики биофизических параметров лесов по космическим снимкам MODIS, и статистического анализа ее взаимосвязи с региональной изменчивостью климата.
На первом этапе ключевой регион был выбран в центре Кольского полуострова, где коллектив авторов ведет многолетние исследования состояния северных лесов. По многолетним сериям зимних композитных изображений MODIS были выбраны участки, для которых за период 2001-2017 гг. наблюдается устойчивое уменьшение значений яркости, что может свидетельствовать об увеличении плотности/запасов древостоев. В их пределах на основании кластеризации зимних снимков Sentinel 2 MSI были выбраны однородные по запасу древесины площадки, в пешей доступности от автодорог. В июле 2018 г. было заложено 27 тестовых площадок размером 20х20м, на которых выполнялись: съемка с БПЛА с высоты 50 и 100 м, геоботанические описания, фотодокументация, координатная привязка, измерения морфологических параметров стволов и крон деревьев, запаса древостоев, измерение индекса листовой поверхности LAI фотографическим методом (для площадки в целом) и разрушающим методом (для образцов подроста и травяно-кустарничкового яруса).
По данным БПЛА и наземных измерений в настоящее время выполняются уточненные оценки структуры и запасов фитомассы для древостоев на тестовых площадках. Полевые оценки LAI были сопоставлены со значениями вегетационного индекса по снимкам Sentinel 2 MSI и далее были установлены взаимосвязи с оценками LAI по сезонным сериям снимков MODIS.
Снимки Sentinel 2 MSI были использованы для получения соотношений между наземными измерениями LAI и спутниковыми радиометрическими данными высокого пространственного разрешения. На основе полученных соотношений по снимкам MSI были составлены карты LAI, которые, в свою очередь, были использованы для валидации продукта MODIS LAI среднего пространственного разрешения.
Полученные данные позволят оценить погрешности определения LAI северных древостоев по снимкам MODIS и станут отправной точкой для оценки динамики LAI северных лесов на Кольском полуострове в 2000-2017 гг.

Работа выполнена по российско-британской программе Institutional Links, грант №352397111. Проект финансирует Британский Совет и Министерство науки и высшего образования РФ (Соглашение о предоставлении субсидии № 14.616.21.0099 от 27 февраля 2018 г., уникальный идентификатор соглашения RFMEFI61618X0099).
Работа выполнялась с использованием ресурсов ЦКП "ИКИ-Мониторинг" (Лупян и др., 2015)

Ссылка на видеотрансляцию - https://youtu.be/oMQoQO7i96s

Ключевые слова: Изменение климата, северные леса, Россия, листовая фитомасса, древесная фитомасса, мониторинг, космические многозональные съемки, беспилотные многозональные и гиперспектральные съемки, наземные обследования, индекс листовой поверхности LAI, технологии определения состояния и динамики древостоев
Литература:
  1. 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. 263-284.

Презентация доклада

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

445