Анализ развития вспышки массового размножения сибирского шелкопряда на Алтае с помощью данных дистанционного зондирования

Вспышки массового размножения сибирского шелкопряда периодически возникают в лесах Сибири. Рассматриваемая в данной работе произошла в 2010-2014 годах на территории Республики Алтай. Применение данных Landsat5,7 и 8 за этот период позволило выделить территории поврежденных лесов, используя метод классификации с обучением по многоспектральным изображениям в видимой, ближней и средней ИК областях спектра.
Повреждения лесов заметны на снимке 2010 года и занимают примерно 585 га. В 2011 году поврежденные древостои уже занимали площадь 1755 га. В течение следующих двух сезонов значительного увеличения площади не произошло, летом 2014 года (снимок 2014 года был получен 13 июля) площадь повреждений снова резко увеличилась до 4540 га. Наблюдаемая двухгодичная волна увеличения площади поврежденных лесов соотносится с особенностями развития популяции шелкопряда в период вспышки.
Анализ статистических характеристик обучающих выборок поврежденных древостоев позволил определить, что наибольшее различие в спектрах здоровых и поврежденных древостоев наблюдается в среднем ИК канале 2.11 – 2.29 мкм для L8 (2.08 – 2.35 мкм для L7). Это показывает, что в первую очередь меняется влажность отражающей поверхности – более влажная хвоя заменяется стволами, ветвями, напочвенным покровом, достаточно бедным в пихтовых лесах. Различия отражательной способности в ближней ИК области оказываются меньше; вегетационный индекс нормированной разности оказывается менее полезен.
Тем не менее анализировалось применение для мониторинга развития вспышки данных NDVI с прибора MODIS (как это делалось ранее для анализа вспышек размножения сибирского шелкопряда). Применение этих данных на первоначальном этапе вспышки затруднено небольшими размерами первоначальных очагов. Но для пикселов, целиком попадающим на поврежденные территории, что в данном случае было в 2014 году, наблюдается снижение значений NDVI.
Использовались также данные высокого пространственного разрешения «Ресурс-П» 2014 года. На этих снимках также заметны поврежденные леса по отражению в ближней ИК области спектра. Рассмотрены несколько текстурных признаков для различий здоровых и поврежденных древостоев.
Таким образом, применение данных разного пространственного разрешения целесообразно применять для мониторинга состояния лесов при вспышках массового размножения сибирского шелкопряда.