Архив
Том 23, 2026
Том 22, 2025
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
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. 2026. Т. 23. № 5. С. 300-311

Статистический анализ временных рядов коротковолнового вегетационного индекса SWVI в задачах мониторинга постпирогенной динамики лесных экосистем

И.И. Кирбижекова 1 , Т.Н. Чимитдоржиев 1 , А.В. Дмитриев 1 , А.К. Балтухаев 1 
1 Институт физического материаловедения СО РАН, Улан-Удэ, Россия
Одобрена к печати: 02.07.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-5-300-311
Представлены результаты статистического анализа многолетних (2000–2022) временных рядов коротковолнового вегетационного индекса SWVI (англ. Short-Wave Vegetation Index), полученных по данным спутников Landsat-5/8 с использованием облачной платформы GEE (англ. Google Earth Engine) для четырёх ключевых участков (сосновый молодняк на стадии постпирогенного восстановления, контрольные участки зрелого соснового и смешанного леса, открытый участок после деградации растительности). Цель работы — оценить информативность различных статистических характеристик SWVI для мониторинга постпирогенной динамики лесной растительности. Установлены статистически значимые тренды сближения усреднённых значений (r2 = 0,634) и стандартного отклонения (r2 = 0,574) SWVI участка лесовосстановления и контрольного соснового леса в скользящем годичном окне. Время достижения фонового уровня равно 26 и 37 лет соответственно. Показана постпирогенная динамика нормированных к допожарному уровню ежегодных показателей положения, рассеяния, асимметрии и эксцесса. Установлено, что среднегодовые и медианные значения SWVI восстанавливаются спустя 17–20 лет после пожара до 80–100 %, но характеристики рассеяния остаются повышенными до 200 % и более. Показатели асимметрии и эксцесса слабо реагируют на пирогенное воздействие, но чувствительны к качеству данных (полноте и равномерности распределения). Предложен метод визуализации сукцессионных траекторий на плоскости «среднегодовое значение – стандартное отклонение», позволяющий диагностировать стадии восстановления и деградации растительного покрова. Полученные результаты могут быть использованы при создании региональных систем спутникового мониторинга лесовосстановления и верификации углеродных бюджетов.
Ключевые слова: временные ряды SWVI, статистические характеристики, постпирогенное восстановление, лесная растительность, Google Earth Engine, Байкальский регион
Полный текст

Список литературы:

  1. Алексеев А. С., Черниховский Д. М. Выявление повреждений хвойных насаждений на основе комплексного анализа результатов дистанционного зондирования Земли и наземных обследований // Изв. высш. учеб. заведений. Лесной журн. 2024. № 2. С. 11–28. DOI: 10.37482/0536-1036-2024-2-11-28.
  2. Алексеева М. Н., Русских И. В., Ященко И. Г., Кадычагов П. Б. Наземно-дистанционные исследования постпирогенных ландшафтов Томской области // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 7 (402). С. 539–548. DOI: 10.15372/AOO20220704.
  3. 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.
  4. Барталев С. А. Стыценко Ф. В., Хвостиков С. А., Лупян Е. А. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 176–193. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-176-193.
  5. Белова Е. И., Ершов Д. В. Опыт оценки естественного лесовосстановления на сплошных вырубках по временным рядам Landsat // Лесоведение. 2015. № 5. С. 339–345.
  6. Богданов А. П., Карпов А. А., Демина Н. А., Алешко Р. А. Совершенствование мониторинга лесов путем использования облачных технологий как элемента устойчивого лесоуправления // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 89–100. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-89-100.
  7. Богданов А. П., Карпов А. А., Воронин В. В., Алешко Р. А. Анализ возможностей применения разновременных данных дистанционного зондирования Земли для оценки лесовосстановления // Тр. Санкт-Петербургского научно-исслед. ин-та лесного хоз-ва. 2020. № 1. С. 44–53.
  8. Гусев А. П. Многолетние изменения вегетационных индексов как индикатор динамики состояния природных и антропогенных геосистем // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2021. Т. 7. № 2. С. 202–209.
  9. Дмитриев А. В., Кирбижекова И. И., Чимитдоржиев Т. Н. Анализ возможности применения радарного индекса DpRVI для оценки лесовосстановления // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 5. С. 173–187. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-5-173-187.
  10. Жирин В. М., Князева С. В., Эйдлина С. П. Многолетняя динамика вегетационных индексов темно­хвойных лесов после повреждения сибирским шелкопрядом // Лесоведение. 2016. № 1. С. 3–14.
  11. Карпов А. А., Пирцхалава-Карпова Н. Р., Богданов А. П., Алешко Р. А., Воронин В. В. Разработка методики для перевода лесных земель в покрытые лесом земли дистанционными методами // Сибирский лесной журн. 2019. № 6. С. 19–26.
  12. Остроухов А. В., Клевцов Д. Р. Информативность вегетационных индексов для оценки послерубочного восстановления темнохвойных лесов Северного Сихотэ-Алиня по данным со спутников серии Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5. С. 194–204. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-5-194-204.
  13. Стыценко Ф. В., Барталев С. А., Букась А. В. и др. Возможности пролонгированной оценки постпожарного состояния хвойных вечнозелёных лесов по данным многоспектральных спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 217–227. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-217-227.
  14. Тарасов А. В., Шихов А. Н., Шабалина Т. В. Распознавание нарушений лесного покрова по спутниковым снимкам Sentinel-2 с помощью свёрточных нейронных сетей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 3. С. 51–64. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-3-51-64.
  15. Тарасова Л. В., Курбанов Э. А., Воробьёв О. Н. и др. Мониторинг лесного покрова водоохранных зон рек Марий Эл по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 177–195. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-177-195.
  16. Токарева О. С., Алшаиби А. Д.А., Пасько О. А. Оценка восстановительной динамики растительного покрова лесных гарей с использованием данных со спутников Landsat // Изв. Томского политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 7. С. 191–199. DOI: 10.18799/24131830/2021/7/3283.
  17. Aicardi I., Garbarino M., Lingua A. et al. Monitoring post-fire forest recovery using multi-temporal digital surface models generated from different platforms // EARSeL eProceedings. 2016. V. 15. No. 1. 8 p. DOI: 10.12760/01-2016-1-01.
  18. Bondur V., Chimitdorzhiev T., Kirbizhekova I., Dmitriev A. Estimation of postfire reforestation with SAR polarimetry and NDVI time series // Forests. 2022. V. 13. No. 5. Article 814. DOI: 10.3390/f13050814.
  19. Bondur V., Chimitdorzhiev T., Kirbizhekova I., Dmitriev A. A novel method of boreal zone reforestation/afforestation estimation using Palsar-1,2 and Landsat-5, 8 data // Forests. 2024. V. 15. No. 1. Article 132. DOI: 10.3390/f15010132.
  20. Frazier R. J., Coops N. C., Wulder M. A. Boreal Shield forest disturbance and recovery trends using Landsat time series // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 170. P. 317–327. DOI: 10.1016/j.rse.2015.09.015.
  21. Gillespie T. W., Ostermann-Kelm S., Dong C. et al. Monitoring changes of NDVI in protected areas of southern California // Ecological Indicators. 2018. No. 88. P. 485–494. DOI: 10.1016/j.ecolind.2018.01.031.
  22. Hu Y., Hu Y. Detecting forest disturbance and recovery in Primorsky Krai, Russia, using annual Landsat time series and multi-source land cover products // Remote Sensing. 2020. V. 12. No. 1. Article 129. DOI: 10.3390/RS12010129.