Ассимиляция измерений запаса стволовой древесины по спутниковым данным в модель динамики лесов для оценки их возрастной структуры

Информация о возрастной структуре лесов имеет важное значение для решения многих прикладных и научных задач, включая обеспечение рационального управления лесными ресурсами и фундаментальных исследования характеристик углеродного цикла. Существующие методы инвентаризации лесов и лесоустройства не позволяют регулярно получать информацию о данном показателе в масштабах страны, что обуславливает актуальность разработки методов дистанционной оценки возрастной структуры лесов на основе использования спутниковых данных.
Существующие эколого-математические модели позволяют оценивать запас стволовой древесины и некоторые другие характеристики лесов по их возрасту с использованием различных функциональных зависимостей известного вида. При наличии разновременных измерений рассматриваемой характеристики леса в количестве превышающем число параметров модельной функции, методы вычислительной математики могут быть использованы для обращения модели и оценки ее параметров, одним из которых является возраст лесов.
Разработанный в ИКИ РАН метод совместного анализа продуктов оптических спутниковых данных прибора MODIS спутника Terra и радарных данных Envisat ASAR позволил сформировать однородный временной ряд карт запаса стволовой древесины лесов России за 2001-2012 годы с пространственным разрешением 250м. В докладе предложен метод ассимиляции разновременных значений запаса стволовой древесины в основанную на функции Ричардса–Чепмена модель динамики запаса для оценки возраста лесов. Приведены примеры получаемых результатов, рассмотрены ограничения и возможные проблемы реализации метода.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №14-17-00389) в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте космических исследований Российской академии наук.