Метод локально-адаптивной оценки площади лесов на основе комбинированного использования спутниковых данных MODIS и выборочных изображений Landsat - TM/ETM+

Разработан метод оценки покрытой лесом площади основанный на совместном использовании спутниковых данных MODIS (250 м) и выборочных изображений Landsat-TM/ETM+(30 м). В основу метода положено локальное восстановление в пикселах MODIS зависимостей между, с одной стороны, их значениями спектральной яркости и вегетационных индексов и, с другой стороны, величинами лесистости, полученными по данным Landsat-TM/ETM+. Восстановление регрессионных зависимостей производится в узлах регулярной сети заданного шага с использованием, получаемых по данным MODIS, объясняющих переменных, в качестве которых выбраны:
SnowRed - среднее значение спектральной яркости в красном диапазоне длин волн в период покрытия территории снегом;
SumSWVI - коротковолновый индекс водного стресса SWVI, вычисляемый на основе средних значений яркости в ближнем и среднем ИК диапазонах длин волн в летний период.
Метод предполагает последовательное выполнение следующих этапов. На первом этапе по данным MODIS и результатам выявления лесного покрова на основе изображений Landsat-TM/ETM+ строится пространственно распределенная и статистически непротиворечивая обучающая выборка пикселей. Затем для каждого узла регулярной сети на основе построенной выборки восстанавливаются уравнения регрессии вида:

SF = k1 SnowRed + k2 SumSWVI + k0,

где SF – определенная по данным Landsat-TM/ETM+ доля покрытой лесом площади на участке, соответствующем пикселу MODIS, а ki (i=0,2) – коэффициенты уравнения. На следующем этапе происходит коррекция построенных коэффициентов регрессионной в узлах сети, направленная на пространственное «сглаживание» результирующего изображения лесистости на границах ячеек регулярной сети и устранение погрешностей, вызванных агрегацией различных типов лесов. При этом в качестве вспомогательного источника данных используется карта растительности России TerraNorte RLC, полученная по данным MODIS и отражающая различные типы лесного покрова. На заключительном этапе полученные уравнения регрессий применяются к данным MODIS для получения карты лесистости. В рамках апробации данного метода построена карта лесистости Европейской части России.