Предложен подход к картографированию болотных экосистем с древесной растительностью, основанный на анализе их фенологических особенностей. Основная гипотеза, принятая в исследовании, подразумевает, что из-за избыточного увлажнения вегетация в болотных лесах начинается с характерным временным сдвигом по сравнению с автоморфными лесами. Для исследования использовались наземные данные о лесных типах водно-болотных угодий в пределах Томской области (Шинкаренко и др., 2024). Для анализа динамики развития вегетации использовались очищенные от влияния облаков ежедневные спутниковые данные MODIS (Миклашевич и др., 2019).
Выполненный анализ позволил сделать вывод о принципиальной возможности использования спутниковых данных для выделения болотных экосистем с древесной растительностью. В качестве основного признака использовалась дата наибольшего прироста индекса NDVI, которая характеризует начало вегетационного периода. Детектирование основано на поиске отклонения даты начала вегетации от её среднего значения в окрестности. В качестве области интереса выделяется приуроченная к водным объектам и открытым болотам территория с низкой продуктивностью древостоев. Использовались карты наземных экосистем (Барталев и др., 2016) для нахождения расстояния от водных объектов и открытых болот, и карта бонитетов (Хвостиков, Барталев, 2023). Для фильтрации лесных насаждений на горных склонах, которые имеют выраженный сдвиг начала вегетации использовались цифровые модели рельефа местности FABDEM (Hawker L. et al., 2022). Результаты исследования могут быть использованы для дальнейшего развития методов дистанционного изучения лесных и болотных экосистем.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ (тема «Мониторинг», госрегистрация № 126031818938-6) с использованием сервиса «Вега-Science» и инфраструктуры Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019, http://ckp.geosmis.ru).

Ключевые слова: Дистанционное зондирование Земли, болотные экосистемы, MODIS

Литература:

• Барталев С.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А., Шабанов Н.В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. – М.: ИКИ РАН, 2016. – 208 с.
• Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
• Миклашевич Т. С., Барталев С. А., Плотников Д. Е. Интерполяционный алгоритм восстановления длинных временных рядов данных спутниковых наблюдений растительного покрова // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 143–154. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-143-154.
• Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Дюкарев Е. А., Головацкая Е. А., Сайгин И. А. Развитие методов картографирования болотных комплексов Западной Сибири на основе временных рядов данных дистанционного зондирования и машинного обучения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21, № 6. С. 200–212. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-200-212.
• Хвостиков С. А., Барталев С. А. Оценка бонитета и возраста лесных насаждений с помощью данных ДЗЗ и методов машинного обучения // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». — Москва: ИКИ РАН, 2023. — С. 411. — DOI: 10.21046/21DZZconf-2023a.
• Hawker L., Uhe P., Paulo L. et al. A 30 m global map of elevation with forests and buildings removed // Environmental Research Letters. 2022. Vol. 17, № 2. Article 024016.

XXIV.F.292

Исследование возможностей картографирования болотных экосистем с древесной растительностью на основе спутниковых данных

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов