|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Оценка запасов фитомассы лесных пород по спутниковым изображениям высокого пространственного разрешения (на примере лесов Ханты-Мансийского АО)статья
- Авторы: Сочилова Е.Н., Сурков Н.В., Ершов Д.В., Хамедов В.А.
- Журнал: Вопросы лесной науки
- Том: 1
- Номер: 1
- Год издания: 2018
- Первая страница: 1
- Последняя страница: 18
- DOI: 10.31509/2658-607X-2018-1-1-1-23
- Аннотация: Настоящая работа посвящена оценке запасов фитомассы верхнего полога древостоя по спутниковым разносезонным изображениям высокого пространственного разрешения Landsat-8 и выборочным данным лесной таксации. Тестовый участок выбран на территории Ханты-Мансийского автономного округа. По спутниковым данным автоматически методом сегментации выделяются спектрально-однородные участки земной поверхности для оценки в них категории земель, преобладающей породы, возраста и запаса древостоя. С использованием таксационных данных по преобладающим породам составляются выборки сегментов для обучения классификатора и для контроля результатов. На первом этапе выполняется классификация территории на 9 типов наземного покрова, четыре из которых покрыты лесными сообществами с преобладающими породами (сосна, кедр, ель, береза). Эталонная выборка дополняется сегментами нелесных классов: гари, вырубки, другие, не покрытые лесом земли, болота, водоемы. Для классификации используются 12 спектральных признаков: отражательная способность в синем, зелёном, красном и ближнем инфракрасном каналах Landsat-8 за разные сезоны: конец зимы, начало весны и середина лета. Наиболее значимыми информативными признаками являются яркости в БИК-канале весеннего изображения, зелёном и красном каналах летнего изображения. Управляемая классификация наземного покрова выполняется методом Random Forest, интегральная точность – 86.3%. Перекрестная проверка результатов классификации по контрольной выборке составила 0.712. На втором этапе для оценки запаса древесины и среднего возраста лесных насаждений проводится построение регрессионных зависимостей между значениями яркости в зимнем красном канале с лесотаксационными характеристиками (запасом стволовой древесины и высотой) на отобранных эталонных сегментах. Уровень взаимосвязи между яркостями зимнего канала и запасами составил 0.80 для сосны, 0.56 для темнохвойных пород и 0.73 для берёзы; между яркостями зимнего канала и высотой – 0.75 для сосны, 0.61 для березы, 0.64 для темнохвойных пород. В результате проверки ошибка определения запаса свыше 250 м3/га для березы составила 15.4%, для сосны – 19.0%, для темнохвойных пород – 5.5%. Восстановленные по уравнениям регрессии средние высоты используются для определения средних возрастов насаждений по таблицам хода роста. Выделяются группы возраста для каждой породы и выполняется перерасчёт запасов древесины в фитомассу по конверсионным коэффициентам. В результате созданы карты средних возрастов, высот, запасов древостоя в м3/га и фитомассы в т/га. На основе карт проведены поквартальные оценки площадей и запасов основных лесообразующих пород тестовой территории, включая лесные участки, соответствующие возрасту рубки. Ключевые слова: фитомасса насаждений, запасы стволовой древесины, данные дистанционного зондирования, Landsat-8, классификация лесов, Random Forest, лесное хозяйство
- Добавил в систему: Сурков Николай Витальевич