Метод датирования по данным ДЗЗ времени возникновения изменений лесного покрова

Исследование посвящено частной задаче, которая может возникнуть при изучении и мониторинге лесного покрова и его изменений во времени. Задачу можно определить следующим образом: на основе анализа спутниковых данных в автоматическом режиме определить время возникновения изменений лесного покрова в рамках заданного контура. Входной является информация о пространственном расположении объекта, где произошли изменения, например контур вырубки или лесной гари. На выходе получается интервал времени, когда внутри заданного контура произошли существенные изменения лесного покрова.
Доклад посвящен разработанному для решения этой задачи методу, который позволяет датировать изменения с точностью от нескольких дней до нескольких месяцев. Метод основан на сравнении исследуемого участка лесного покрова (объект), и неповрежденного участка рядом (образец). Дата изменений определяется в результате анализа временного ряда значений, полученных по спутниковым данным систем Landsat и Sentinel-2. Каждое значение такого ряда получено отношением среднего спектрального индекса NDVI в границах объекта с аналогичным показателем по образцу. В работе также анализировалась возможность использования других статистических показателей и спектральных индексов, однако именно отношение среднего значения NDVI оказалось наиболее универсально.
Была проанализирована эффективность разработанного метода и показана его применимость в разных условиях и случаях. В результате сделаны выводы о том, что точность датировки составляет от нескольких дней до нескольких месяцев. На точность практически не влияет фактор сезонности и облачности, однако метод дает существенные ошибки (до полной невозможности определить дату изменений) в случаях, когда в зоне образца находится не лесной покров.
Получение и обработка спутниковых данных были выполнены с помощью возможностей Центра коллективного пользования ИКИ-Мониторинг [Лупян и др., 2019] и входящих в его состав инструментов, разработанных, в том числе, в рамках проектов РФФИ 13-07-00513, РФФИ 11-07-12028-офи-м-2011.
Работа выполнена при поддержке проекта Минобрнауки «Разработка технологий автоматизированной обработки спутниковых данных дистанционного зондирования Земли для создания и поддержки информационных сервисов мониторинга лесных ресурсов и охотничьих угодий России» (Соглашение ЭБ 075-15-2019-1374, уникальный идентификатор ПНИЭР RFMEFI57718X0294).