Оценка качества цифровых моделей высот для лесопокрытых территорий

Глобальные цифровые моделей высот (ЦМВ) уже достаточно давно и активно используются для решения широкого круга научных и производственных задач. Но их точность на лесопокрытых территориях требует тщательной оценки. В работе исследованы семь открытых ЦМВ (SRTM, NASADEM, GLSDEM, ALOS, ASTER, Copernicus, FABDEM) для северо-восточной части территории Московской области. На первом этапе для совместного анализа все модели прошли процедуру совмещения и передискретизации пикселей. Статистическая обработка данных, включая расчёт коэффициентов парной корреляции и построение продольных профилей, выполнена с использованием открытого программного обеспечения R в среде QGIS.
В результате корреляционного анализа выявлена высокая степень сходства между моделями SRTM, NASADEM и GLSDEM (r=0,99). Модели ALOS, Copernicus и FABDEM также тесно коррелируют между собой (r=0,98). Данные ASTER показали наименьшее сходство с остальным массивом (r=0,94). Анализ продольных профилей подтвердил общее сходство моделей, однако для ASTER был выявлен артефакт — резкое, не соответствующее реальности, понижение в пойме реки Вори, что указывает на её низкую точность для данной территории.
Для анализа динамики лесного покрова выполнено сравнение разновременных ЦМВ SRTM и ALOS (интервал съёмки более 15 лет) методом вычитания растров. Разностная модель наглядно визуализирует как снижение высот (потери насаждений от вырубок и ветровалов), так и их увеличение (рост древостоев), демонстрируя потенциал метода для мониторинга динамики запасов древесины. Оценка модели FABDEM, позиционируемой как модель без учета растительности (т.е.её следует рассматривать как цифровую модель рельефа), показала, что для крупных лесных массивов она по-прежнему учитывает высоту лесного полога, а не земной поверхности.
Проведённый анализ показал, что для территории исследований большинство открытых ЦМВ демонстрируют высокую согласованность. Наибольшие расхождения выявлены для моделей ASTER и ALOS, что указывает на необходимость их коррекции для использования в данном регионе. FABDEM для лесопокрытых территорий требует дополнительной обработки для устранения влияния лесного полога.