Пятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
V.ПД.358
Создание унифицированных технологий глобального спутникового мониторинга растительности
Барталев С.А.(1), Исаев А.С.(2), Лупян Е.А.(1)
1 Институт космических исследований РАН
2 Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
Растительность планеты относится к числу фундаментальных компонентов биосферы и тесно взаимодействует с социально-экономической и климатической системами Земли, играя тем самым основополагающую роль в поддержании устойчивого развития человеческого сообщества. Выработка и реализация стратегий рационального природопользования на различных уровнях управления сопряжена с необходимостью комплексного учета факторов, определяющих состояние и динамику наземных экосистем. Это предполагает наличие регулярно обновляемой информации о качественных, структурных и биофизических характеристиках растительности для использования в экономических, экологических или климатических моделях оценочного и прогнозного характера. Единственно возможный на современном этапе путь получения объективных и регулярно обновляемых данных о состоянии растительного покрова на больших территориях сопряжен с использованием методов дистанционного зондирования Земли со спутников. К настоящему моменту накоплен значительный научно-экспериментальный задел и практический опыт разработки специализированных отраслевых систем спутникового мониторинга растительного покрова. Созданы и успешно функционируют системы спутникового мониторинга лесных пожаров и оценки их последствий, мониторинга сельскохозяйственных земель. Начата разработка систем нового поколения в интересах лесопатологического мониторинга и лесоинвентаризации. Вместе с тем, несмотря на наличие большого числа спутниковых приборов дистанционного зондирования, методов и технологий обработки получаемых данных, имеющееся научно-методическое обеспечение разрабатывается в рамках ведомственных и исследовательских проектов и пока не обладает уровнем унификации, достаточным для построения системы комплексного мониторинга растительности на глобальном уровне. Появившиеся в последние годы методические и технические предпосылки позволяют приступить к разработке комплекса унифицированных технологий, способных обеспечить автоматизированную или автоматическую обработку данных спутниковых наблюдений для построения ряда информационных продуктов, характеризующих состояние и динамику растительности при глобальном уровне охвата планеты. В частности, указанные технологии могут быть направлены на обеспечение таких функциональных возможностей, как:
- предварительная обработка спутниковых изображений и формирование архивов многолетних временных рядов данных о спектрально-энергетических и других физических характеристиках земной поверхности (композитные изображения; вегетационные индексы, влажностные, температурные и другие характеристики);
- динамическое картографирование растительного покрова и других типов наземных экосистем по временным сериям данных дистанционных наблюдений на различных уровнях пространственной дифференциации;
- выявление и оценка изменений состояния растительного покрова по временным сериям данных дистанционных наблюдений под воздействием деструктивных факторов (пожары, вырубки, вспышки массового размножения насекомых, техногенные загрязнения, аномальные метеорологические явления);
- оценка биометрических и продукционных характеристик растительности по данным дистанционных наблюдений (плотность проективного покрытия, доля поглощенной фотосинтетически активной радиации, чистая первичная продукция).
Институт космических исследований и Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов Российской академии наук выступают с инициативой о координации усилий организаций РАН, учебных и отраслевых научно-исследовательских институтов по созданию унифицированных технологий глобального спутникового мониторинга растительности для проведения биосферных и климатических исследований, решения задач рационального природопользования и охраны окружающей среды. Инициаторы планируют проведение научных семинаров по указанной проблеме, создание технической и организационной основы для регулярного обмена научными данными и полученными результатами, подготовку с заинтересованными партнерами заявок на открытие ряда проектов по ключевым направлениям исследований и разработок в данной области. Данная инициатива является открытой для всех организаций, выразивших заинтересованность в участии и способных внести вклад в развитие данного направления.