Investigation of forest growing stock volume estimation possibilities over Russian Primorsky Krai region using Proba-V satellite data
Исследование возможностей оценки запасов древесины в лесах Приморского края по данным спутниковой системы Proba-V

V.O. Zharko, S.A. Bartalev, V.A. Egorov
2018 Current problems in remote sensing of the Earth from space  
современные проблемы дЗЗ из космоса, 15(1), 2018 157 современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. т. 15. № 1. с. 157-168 Исследование возможностей оценки запасов древесины в лесах Приморского края по данным спутниковой системы Proba-V в. о. Жарко, С. а. барталев, в. а. егоров Институт космических исследований РАН, В работе представлен метод оценки запаса стволовой древесины в лесах по данным спутниковой системы Proba-V с разрешением 100 м, полученным в период наличия
more » ... ым в период наличия устойчивого снежного покрова. Метод основан на аппроксимации зависимости запаса древесины от коэффициента спектральной яркости (КСЯ) покрытой снегом земной поверхности в красном канале прибора. В качестве тестового региона выбрана территория Приморского края. Описан метод построения безоблачных композитных изображений по данным Proba-V, несущих информацию о пространственном распределении спектрально-отражательных характеристик покрытой снегом земной поверхности. Изложена процедура подготовки данных о пространственном распределении различных типов земного покрова (по данным спутниковых карт растительности) и характеристик рельефа местности (по данным цифровой модели рельефа). Подготовленные данные использованы для стратификации территории на однородные по условиям солнечного освещения области, включая затенённые северные и освещённые южные склоны, а также близкие к горизонтальным участки местности, с последующей независимой обработкой спутниковых данных в пределах каждой страты. Параметризация модели, аппроксимирующей соотношения величины запаса древесины и значений КСЯ, выполнялась отдельно для каждого класса лесного покрова, распространённого на территории исследования, на основе данных свободно доступной карты запаса с разрешением 1 км в предположении обратной пропорциональности запаса и КСЯ. Результаты аппроксимации использованы для получения оценок запаса стволовой древесины, основанных на композитном изображении покрытой снегом земной поверхности по данным Proba-V. Сравнение полученных по данным Proba-V оценок запаса стволовой древесины с материалами государственного учёта лесов на уровне лесохозяйственных предприятий Приморского края характеризуется коэффициентом детерминации R 2 = 0,96. ключевые слова: дистанционное зондирование, леса, запас стволовой древесины, Proba-V одобрена к печати: 23. Введение Надземная биомасса и тесно связанная с ней величина запаса (объёма) стволовой древесины (англ. growing stock volume -GSV) являются важнейшими характеристиками лесов. Информация о пространственном распределении и динамике запаса древесины в лесах России широко востребована для решения задач организации лесного хозяйства и лесной промышленности, оценки последствий пожаров и воздействия на леса других деструктивных факторов, контроля процессов лесопользования. Данные о биомассе лесов необходимы при проведении фундаментальных исследований углеродного цикла, в том числе при оценке потоков парниковых газов в системе лес-атмосфера. Мониторинг надземной биомассы лесов является необходимым условием реализации международных соглашений по климату. Наиболее эффективным подходом к получению актуальных, однородных и объективных оценок характеристик лесного покрова на больших территориях является использование данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). При этом, несмотря на значительное число исследований и разработок в области методов спутниковой оценки надземной биомассы лесов, и в частности запаса древесины, к настоящему времени получена лишь очень ограниченная
doi:10.21046/2070-7401-2018-15-1-157-168 fatcat:rwsw3dytangb7ercccg2vys6aa