Исследование возможностей оценки повреждений лесов пожарами на основе спутниковых изображений различного пространственного разрешения и данных наземных наблюдений

Мониторинг лесных пожаров и оценка степени повреждения насаждений огнем является одним из актуальных направлений дистанционного зондирования Земли. Воздействие огня приводит к гибели или изменению физиологических характеристик древесной растительности, что, в частности, выражается в снижении влагосодержания и концентрации хлорофилла в зеленых фракциях. Оценка уровня дефолиации и дехромации крон, часто сопутствующих усыханию поврежденных деревьев, лежит в основе наземных методов определения состояния насаждений.
Разработанный в ИКИ РАН дистанционный метод оценки повреждений лесов пожарами основан на использовании многолетних временных серий данных MODIS пространственного разрешения 500м. Для верификации полученных указанным методом результатов была сформирована экспериментальная база опорных данных о повреждениях лесов пожарами на основе совместного использования спутниковых изображений SPOT-HRV/HRVIR (20 м) и Landsat-TM (30 м), а также детальных наземных обследований.
Методика формирования базы опорных данных включает в себя предварительную стратификацию по спутниковым изображениям участков гарей с выделением нескольких относительных уровней повреждения лесов. В основу указанной стратификации положено использование кластерного анализа с целью разбиения гарей на спектрально однородные участки и последующее выделение пространственно связных областей с оценкой для каждой из них средних значений нормализованного разностного вегетационного индекса NDVI. При выполнении указанных процедур учитывались только пикселы, относящиеся к покрытым лесом территориям. Выделение покрытых лесом территорий было предварительно выполнено методом обучаемой классификации по спутниковым изображениям, полученным в предшествующий пожару период.
Полученные в результате карты стратификации гарей с относительными уровнями повреждения лесов составляют пространственную основу для выбора место закладки наземных пробных площадей, в пределах которых выполняется оценка категорий состояния отдельных деревьев и интегральных характеристик состояния насаждений.
Полученная таким образом база опорных данных позволяет проводить экспериментальную оценку методов определения последствий лесных пожаров по спутниковым изображениям различного пространственного разрешения.