Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 6. С. 179-194
Спектральные исследования ландшафтов вулкана Ксудач, Южная Камчатка
В.Б. Малышев
1 , Б.Н. Фомин
1 , Н.С. Озеров
1 , Ю.В. Беляев
2 , С.И. Гуляева
2 1 Институт географии РАН, Москва, Россия
2 Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко БГУ, Минск, Беларусь
Одобрена к печати: 27.10.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-6-179-194
Проведены гиперспектральные наземные измерения отражательной способности подстилающей поверхности разных типов в вулканически активных зонах южной части п-ова Камчатка на вулканическом массиве Ксудач (спектральное разрешение 2 нм, в диапазоне 256–920 нм). Широкая вариабельность ландшафтов и типов подстилающей поверхности в геодинамически активном районе позволила получить представительный массив данных, характеризующих их предметно-специфические признаки и спектральные характеристики основных элементов поверхности природных ландшафтов. Спектральные измерения выполнены фотоспектрорадиометром ФСР-03, разработанным в отделе аэрокосмических исследований Института прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университета (НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ) (Минск, Республика Беларусь). Одновременно со спектральными измерениями проведены комплексные геологические и геоэкологические исследования, которые включали описание и отбор растительных и геологических образцов. Работы позволили создать обучающую выборку спектральных характеристик поверхностей природных ландшафтов. Анализ выборки показал, что по характерным формам кривых спектральной яркости статистически надёжно идентифицируются данные типы поверхностей, что позволяет их использовать для объектно-ландшафтного дешифрирования космических гиперспектральных данных, полученных гиперспектрометром Hyperion EO-1 в вулканически активных зонах. В настоящее время остаётся актуальной разработка методов интерпретации гиперспектральной информации для оценки состояния природных и природно-антропогенных систем. Решению проблемы способствует создание баз спектральных данных и их предметно-специфических характеристик. Исследования проведены комплексной экспедицией Института географии РАН (ИГ РАН), Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН и НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ по программе Союзного государства «Мониторинг-СГ» в рамках составной части научно-исследовательской работы ИГ РАН «Мониторинг-СГ 1.3.1.2». Исходные полевые данные загружены в Базу спектральных эталонов (http://spectral.igras.ru).
Ключевые слова: гиперспектральная информация, спектральные эталоны природных поверхностей, спектральные характеристики, фотоспектрорадиометр, природные ландшафты, вулканические массивы, геологические и геоэкологические исследования
Полный текстСписок литературы:
- Архипов С. А. Исследование требований к перспективной оптико-электронной аппаратуре для малоразмерных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Информация и космос. 2018. № 1. С. 155–162.
- Беляев Ю. В., Бручковская С. И., Литвинович С. Г., Крот Ю. В., Мартинов А. О., Пасенюк А. А., Малышев В. Б. Результаты измерений спектральных характеристик спектрорадиометром ФСР на полуострове Камчатка // Прикладные проблемы оптики, радиофизики и физики конденсированного состояния: материалы Международ. научно-практ. конф. Минск: НИИПФП, 2016. С. 34–38.
- Беляев М. Ю., Катковский Л. В., Силюк О. О. и др. Сравнение спектральных характеристик отражения вулканов Камчатки по данным авиационных и спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 115–129. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-115-129.
- Бручковская С. И., Литвинович Г. С., Малышев В. Б. Результаты измерений спектрорадиометров ФСР и ДМС комплекса АПК «Калибровка» // Прикладные проблемы оптики, радиофизики и физики конденсированного состояния: материалы Международ. научно-практ. конф. Минск: НИИПФП, 2017. С. 37–40.
- Гордеев Е. И., Гирина О. А., Лупян Е. А., Кашницкий А. В., Уваров И. А., Ефремов В. Ю., Мельников Д. В., Маневич А. Г., Сорокин А. А., Верхотуров А. Л., Романова И. М., Крамарева Л. С., Королев С. П. Изучение продуктов извержений вулканов Камчатки с помощью гиперспектральных спутниковых данных в информационной системе VolSatView // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 113–128.
- Мальцев Г. Н., Козинов И. А. Создание и использование баз данных спектральных образов для решения задач тематической обработки гиперспектральных данных дистанционного зондирования Земли // Информация и космос. 2015. № 1. С. 24–31.
- Малышев В. Б., Фомин Б. Н. Децентрализованная база данных спектральных характеристик и параметров объектов земной поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 53–65. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-53-65.
- Малышев В. Б., Беляев Ю. В., Бручковская С. И. Спектральные исследования ландшафтов Ходуткинского вулканического массива, Южная Камчатка // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 1. С. 103–115. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-103-115.
- Нешатаева В. Ю. Растительность Южно-Камчатского заказника // Флора и растительность Южной Камчатки: на примере Южно-Камчатского государственного заказника: Труды / под ред. В. Ю. Нешатаевой. Петропавловск-Камчатский, 2002. Вып. 3. С. 137–232.
- Нешатаева В. Ю. Растительность полуострова Камчатка. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2009. 537 с.
- Прозина М. Н. Ботаническая микротехника. М.: Высш. шк., 1960. 206 с.
- Работнов Т. А. Фитоценология: учебное пособие для биологических факультетов вузов. М.: Изд-во МГУ, 1978. 384 с.
- Рыбин А. В., Богомолов Л. М., Копанина А. В., Дегтерев А. В., Чибисова М. В., Жарков Р. В., Козлов Д. Н., Власова И. И., Коротеев И. Г., Климанцов И. М., Романюк Ф. А., Лебедева Е. В., Беляев Ю. В., Пасенюк А. А., Королев А. Н., Коровин Г. В., Павлов С. В., Кириллов И. А. Международная экспедиция «Камчатка-2016» // Вестн. Дальневосточного отд-ния Российской акад. наук. 2017. № 1. С. 141–148.