Подал: Сайгин Илья Александрович (очно)
Авторы
Сайгин И.А.(1), Стыценко Ф.В.(1), Барталев С.А.(1)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
Секция
Дистанционное зондирование Земли
Подсекция
экосистемы
Научный руководитель
Стыценко Федор Викторович
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН
Текст тезисов
Работы по спутниковому картографированию наземных экосистем ведутся в ИКИ РАН на протяжении ряда лет (Барталев и др. 2011, 2016, Егоров и др., 2018). В настоящее время регулярное картографирование наземных экосистем выполняется на основе разносезонных данных радиометра MODIS, установленного на спутниках TERRA и AQUA. В связи с ограниченным сроком службы спутниковых приборов, при планировании долгосрочного и регулярного мониторинга растительности возникает вопрос переноса разработанных методов и технологий для их применения к новым спутниковым данным. Были выполнены работы по использованию данных радиометра VIIRS для картографирования наземных экосистем России.
На основе разносезонных композитных изображений изображений (Егоров и др., 2018) была выполнена классификация наземных экосистем России. Классификация выполнялась методом максимального правдоподобия с применением локально-адаптивного алгоритма LAGMA (Bartalev et al, 2014). В качестве опорной выборки были использованы эталоны, полученные по данным MODIS с применением динамической актуализации выборки. Получена карта наземных экосистем России за 2021 год.
Было выполнено сравнение полученной карты с картой 2021 года, полученной в рамках регулярного картографирования наземных экосистем на основе данных MODIS. В целом была обнаружена схожесть полученных результатов, которая говорит о принципиальной возможности переноса методов картографирования наземных экосистем на данные прибора VIIRS.Оценка покрытой лесом площади, полученная по данным MODIS и VIIRS составила 774 и 762 млн га соответственно, расхождение составило 1.5%. Сумма ошибок первого и второго рода для обобщенного класса покрытой лесом площади составила около 12%. Дальнейшие исследования будут направлены на поиск основных причин полученных расхождений и возможностей их коррекции, а также на возможность развития методов предварительной обработки и использования улучшенных композитных изображений, полученных в разные периоды вегетации.
Работа выполнена в рамках реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения «Разработка системы наземного и дистанционного мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации, обеспечение создания системы учета данных о потоках климатически активных веществ и бюджете углерода в лесах и других наземных экологических системах» (рег. № 123030300031-6).
Литература
1 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.
2 Барталев С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Распознавание пахотных земель на основе многолетних спутниковых данных спектрорадиометра MODIS и локально-адаптивной классификации // Компьютерная оптика. – 2011. –Т. 35, № 1. – С. 103–116.
3 Егоров В.А., Барталев С.А., Колбудаев П.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А. Карта растительного покрова России, полученная по данным спутниковой системы Proba-V // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. –2018. – Т. 15, № 2. – С. 282–286.
4 Bartalev S., Egorov V., Loupian E., Khvostikov S. A new locally-adaptive classification method LAGMA for large-scale land cover mapping using remote-sensing data // Remote Sensing Letters. – 2014. – Vol. 5. No. 1. P. 55 – 64.
На основе разносезонных композитных изображений изображений (Егоров и др., 2018) была выполнена классификация наземных экосистем России. Классификация выполнялась методом максимального правдоподобия с применением локально-адаптивного алгоритма LAGMA (Bartalev et al, 2014). В качестве опорной выборки были использованы эталоны, полученные по данным MODIS с применением динамической актуализации выборки. Получена карта наземных экосистем России за 2021 год.
Было выполнено сравнение полученной карты с картой 2021 года, полученной в рамках регулярного картографирования наземных экосистем на основе данных MODIS. В целом была обнаружена схожесть полученных результатов, которая говорит о принципиальной возможности переноса методов картографирования наземных экосистем на данные прибора VIIRS.Оценка покрытой лесом площади, полученная по данным MODIS и VIIRS составила 774 и 762 млн га соответственно, расхождение составило 1.5%. Сумма ошибок первого и второго рода для обобщенного класса покрытой лесом площади составила около 12%. Дальнейшие исследования будут направлены на поиск основных причин полученных расхождений и возможностей их коррекции, а также на возможность развития методов предварительной обработки и использования улучшенных композитных изображений, полученных в разные периоды вегетации.
Работа выполнена в рамках реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения «Разработка системы наземного и дистанционного мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации, обеспечение создания системы учета данных о потоках климатически активных веществ и бюджете углерода в лесах и других наземных экологических системах» (рег. № 123030300031-6).
Литература
1 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.
2 Барталев С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Распознавание пахотных земель на основе многолетних спутниковых данных спектрорадиометра MODIS и локально-адаптивной классификации // Компьютерная оптика. – 2011. –Т. 35, № 1. – С. 103–116.
3 Егоров В.А., Барталев С.А., Колбудаев П.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А. Карта растительного покрова России, полученная по данным спутниковой системы Proba-V // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. –2018. – Т. 15, № 2. – С. 282–286.
4 Bartalev S., Egorov V., Loupian E., Khvostikov S. A new locally-adaptive classification method LAGMA for large-scale land cover mapping using remote-sensing data // Remote Sensing Letters. – 2014. – Vol. 5. No. 1. P. 55 – 64.