Анализ деградации пастбищ по данным дистанционного зондирования Земли

Цель исследований - установление связи между дистанционно измеряемыми спектрально отражательными характеристиками естественных кормовых угодий и показателями их состояния, получаемыми при наземных геоботанических обследованиях. Исследования проводились в Ставропольском крае на 16 тестовых участках, приуроченных к ландшафтам разнотравно-дерновиннозлаковых степей. По результатам наземных геоботанических обследований с применением ручного сканера GreenSeeker, на основании Методических рекомендаций по выявлению деградированных и загрязненных земель, была дана оценка состояния каждого участка. Также для анализа были использованы временные ряды коэффициента спектральной яркости (КСЯ) и вегетационного индекса NDVI, полученные по данным различного пространственного разрешения:
- сенсор MODIS (230 м, ежедневная периодичность);
- сенсор MSI спутников Sentinel-2A/2B (10 м, периодичность 2-5 дней).
Рассчитанный по данным MODIS коэффициент ранговой корреляции Спирмена составил -0,67 при учёте всех четырёх степеней деградации и -0,89 при объединении ненарушенной и слабодеградированной категорий.
В период максимального развития травостоя по каждому участку и для всей категории в целом был рассчитан интегральный средневзвешенный показатель NDVI (сенсор MSI), характеризующийся суммой произведений центрального значения NDVI столбца гистограммы на частоту. Для классификации пастбищ по степени деградации была рассчитана разность между средневзвешенным NDVI категории и отдельного участка. При объединении ненарушенных и слабонарушенных степеней деградации коэффициент ранговой корреляции с NDVI составляет -0,95 (против -0,80 в случае раздельной оценки всех четырёх степеней деградации). Таким образом, используя данные дистанционного зондирования Земли можно с достаточно высокой степенью достоверности дать оценку состояния и степени деградации пастбищных угодий.
Работы выполнялась с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ЦКП "ИКИ-Мониторинг" для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды.