ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 89-100

Совершенствование мониторинга лесов путем использования облачных технологий как элемента устойчивого лесоуправления

А.П. Богданов 1, 2 , А.А. Карпов 1, 2 , Н.А. Демина 1 , Р.А. Алешко 2 
1 Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, Архангельск, Россия
2 Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия
Одобрена к печати: 27.11.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-89-100
В настоящее время используются различные методы мониторинга леса. Основной целью мониторинга, осуществляемого с помощью дистанционных методов, является оценка состояния лесов. Оценка лесовосстановления — одна из актуальных на сегодня задач. Спутниковый мониторинг позволяет оценивать восстановление лесов на территории сплошных вырубок и лесных гарей для перевода их в лесопокрытую площадь при успешном лесовосстановлении и для назначения рубок ухода в дальнейшем. Выявление лесных рубок, гарей и оценка лесовосстановления на этих участках возможна при помощи спектральных индексов. В данной статье проведён анализ динамики изменения индексов SWVI, NBR, NDVI на участках леса при воздействии на них неблагоприятных факторов (вырубка, лесной пожар). Для анализа изменений в лесной среде использовались разновременные спутниковые снимки Landsat-5 TM и Landsat-8 OLI. Вычисления и анализ данных произведены на платформе Google Earth Engine. Данная платформа использует облачные технологии, что позволяет автоматизировать и ускорить процесс обработки большого объёма спутниковых снимков. Также были проведены полевые обследования лесных участков, пройденных низовым пожаром и сплошными рубками в рамках данного исследования. Пробные площади были заложены в Обозерском и Красноборском лесничествах Архангельской области. Проведённое исследование доказало возможность использования спектральных индексов при мониторинге оценки лесовосстановления.
Ключевые слова: дистанционные методы мониторинга, дешифрирование, многоспектральная космическая съёмка, лесопатологическое состояние, лесовосстановление, вегетационный индекс, SWVI, NBR, NDVI, Google Earth Engine, Архангельская область
Полный текст

Список литературы:

  1. Андреева Н. М., Барталев С. А., Басова Е. В., Бугаева К. С., Бутусов О. Б., Голованов А. С., Гром­цев А. Н., Данилина Д. М., Дробушевская О. В., Ершов Д. В., Ефремов С. П., ЕФремова Т. Т., Жирин В. М., Зукерт Н. В., Исаев А. С., Князева С. В., Козлов Д. Н., Коновалова М. Е., Коновало­ва М. Е., Корзухин М. Д., Коровин Г. Н., Кофман Г. Б., Кошкарова В. Л., Кравченко А. В., Курхи­нен Ю. П., Левицкая Н. Н., Лупян Е. А., Лямцев Н. И., Назимова Д. И., Нефедьев В. В., Огуреева Г. Н., Пестерова О. А., Пименов А. В., Пузаченко М. Ю., Пшегусов Р. Х., Сазонов С. В., Седельникова Т. С., Темботова Ф. А., Тихонова Е. В., Тлупова Ю. М., Царегородцев В. Г., Черненькова Т. В., Эйдлина С. П. Разнообразие и динамика лесных экосистем России / под ред. А. С.Исаева; ЦЭПЛ РАН. Кн.1. М.: Изд-во КМК, 2012. 461 c.
  2. Баранчиков Ю. Н., Бобринский А. Н., Голубев A. В., Гордиенко П. В., Денисов Б. С., Жирин B. М., Кондаков Ю. Л., Лямцев Н. И., Малышева Н. В., Маслов А. Д., Матусевич Л. С., Мозолевская Е. Г., Петько В. М., Соколова Э. С., Тузов В. К. Методы мониторинга вредителей и болезней леса / под ред. В. К. Тузова. М.: ВНИИЛМ, 2004. 200 с.
  3. Барталев С. А., Стыценко Ф. В., Егоров В. А., Лупян Е. А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83–94.
  4. Воробьев О. Н., Курбанов Э. А., Полевщикова Ю. А., Лежнин С. А. Оценка динамики и нарушенности лесного покрова в Среднем Поволжье по снимкам Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 124–134.
  5. Временная инструкция проведения Государственного лесопатологического мониторинга. ФБУ «Рослесозащита»: приказ № 113-р от 19.06.2015.
  6. Князева С. В., Эйдлина С. П., Жирин В. М. Дистанционная оценка изменения состояния лесных экосистем за 20-летний период после массового размножения сибирского шелкопряда // Доклады 6-й Всерос. конф. «Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении, лесном хозяйстве и экологии». М.: ЦЭПЛ РАН, 2016. С. 126.
  7. Королёва Н. В., Ершов Д. В. Оценка погрешности определения площадей ветровалов по космическим изображениям высокого пространственного разрешения Landsat-TM // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 80–86.
  8. Крылов А. М., Соболев А. А., Владимирова Н. А. Выявление очагов короеда-типографа в Московской области с использованием снимков Landsat // Вестник Московского гос. ун-та леса. Лесной вестн. 2011. № 4. С. 54–60.
  9. Крылов А. М. Владимирова Н. А. Дистанционный мониторинг состояния лесов по данным космической съемки // Геоматика. 2011. № 1. С. 53–57.
  10. Крылов А. М., Владимирова Н. А., Малахова Е. Г. Выявление и оценка площадей катастрофических ветровалов 2009–2010 гг. по данным космической съемки // Известия Санкт-Петербургской лесотехнич. академии. 2012. Вып. 200. С. 197–207.
  11. Лесной кодекс Российской Федерации: федер. закон от 04.12.2006 № 230-ФЗ (ред. от 03.07.2016).
  12. Малахова Е. Г., Крылов А. М., Владимирова Н. А., Ягунов М. Н., Ершов Д. В., Королёва Н. В. Опыт применения дистанционных наблюдений для выявления повреждений лесов // Доклады 6-й Всерос. конф. «Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении, лесном хозяйстве и экологии». М.: ЦЭПЛ РАН, 2016. С. 47.
  13. Правила лесовосстановления [Электронный ресурс]: утв. Приказ МПР России от 16.07.2007 № 183. URL: http: // www. rosleshoz.gov.ru (дата обращения 15.03.2015).
  14. Солдатов В. В., Ягунов М. Н., Голубев Д. В., Сашко Е. В. Дистанционный лесопатологический мониторинг лесов Красноярского края // Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций: Материалы всерос. научно-практич. конф. Железногорск, 14.06.2013. Железногорск, 2013. С. 37–42.
  15. Стыценко Ф. В. Разработка и применение методики и автоматизированной технологии оценки пирогенной гибели лесов на основе спутниковых данных: дис. … канд. техн. наук (спец. 25.00.34). М., 2016. 131 с.
  16. Сухих В. И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. 392 с.
  17. Хамедов В. А. Разработка методики мониторинга лесных земель на основе космических снимков оптического и радарного диапазонов: дис …. канд. техн. наук (спец. 25.00.26). Новосибирск: СГУГиТ, 2016. 121 с.
  18. Хамедов В. А., Мазуров Б. Т. Разработка методических вопросов создания системы спутникового мониторинга состояния лесных экосистем в условиях воздействия нефтегазового комплекса территории Западной Сибири // Вестник СГУГиТ. 2015. № 3(31). С. 16–31.
  19. Черепанов А. С. Технология выявления медленных изменений в лесах по мультиспектральным космическим снимкам (на примере вымокания лесов) // Геоматика. 2009. № 3. С. 66–75.