Статья

Рожков Юрий Филиппович, к.х.н., зам. директора по научной работе государственного природного заповедника "Олекминский"; 678100, Олкминск, ул. Филатова, 6; e-mail: olekmazap-nauka@yandex.ru
Кондакова Мария Юрьевна, к.б.н., с.н.с., Гидрохимический институт; 344090 г. Ростов-на-Дону, проспект Стачки, 198; e-mail: vesna-dm@mail.ru

Рожков Ю.Ф., Кондакова М.Ю. 2016. Оценка возможности использования показателя симметрии распределения пикселей в мониторинге состояния лесов при дешифрировании космических снимков среднего и высокого разрешения // Nature Conservation Research. Заповедная наука. Т. 1(1). С. 98–107. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2016.008

Целью настоящего исследования была оценка возможности использования показателя симметрии распределения пикселей в мониторинге состояния лесов. Мультиспектральные космические снимки высокого и среднего разрешения Landsat TM/ЕТМ+, Aster, Spot, IRS, сделанные в период с 1995 по 2011 гг. и их фрагменты подвергались двухэтапной обработке. Вначале проводилась неуправляемая классификации методом ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis Technigue). Затем проводился расчет показателя симметрии распределения пикселей. Результаты классификации делились на две половины. В верхней половине сосредоточены классы c низкими значениями оптической плотности отраженного света, в нижней – классы с высокими значениями оптической плотности. Показатель симметрии распределения представляет собой разность между двумя половинами результатов классификации (в пикселах) или разность между долями верхней и нижней половин в общем результате классификации (безразмерная величина, позволяющая сравнивать разные по величине фрагменты снимков). Показана перспективность показателя симметрии распределения пикселей при оценке нарушенности лесов от пожаров. Нарушенные участки леса имеют сумму пикселей в нижней половине результатов классификации большую, чем в верхней половине результатов классификации. Тогда как ненарушенные участки леса имеют сумму пикселей в верхней половине результатов классификации большую или равную результатам классификации нижней половины. Показана перспективность использования показателя симметрии распределения пикселей в мониторинге сезонных изменений состояния лесов. Сравнение двух фрагментов с доминированием лиственницы и сосны сибирской показало, что в осенние месяцы (сентябрь, октябрь) происходит резкое уменьшение показателя симметрии распределения пикселей фрагмента с доминированием лиственницы за счет увеличения доли пикселей с высокой оптической плотностью после хвоепада и листопада. Для фрагмента с доминированием сосны сибирской сезонные изменения показателя симметрии распределения пикселей менее выражены. Рассмотрена перспективность использования показателя симметрии распределения пикселей в долговременном мониторинге состояния лесных экосистем (на примере процесса восстановления лесов после пожара). Определена скорость восстановления леса на фрагменте гари площадью 6.98 км².

дешифрирование космических снимков, классификация Isodata, симметрия распределения пикселей

Поступила в редакцию 01.02.2016

Рожков Ю.Ф., Кондакова М.Ю. Оценка нарушенности лесных экосистем после пожаров с использованием дешифрирования космических снимков // Фундаментальные исследования. 2014. № 9 (9). С. 2018–2022.
ArcVi ew Image Analisis. Руководство пользователя. М.: Дата+, 1998. 270 с.
Escuin S., Navarro R., Fernandez P. Fire severity assessment by using NBR (Normalized Burn Ratio) and NDVI (Normaliz ed Difference Vegetation Index) derived from Landsat TM/ETM images // Journal of Remote Sensing. 2008. № 29. P. 1053–1073.
Hall R.J., Skakun R.S., Arsenault E.J, Case B.S. Modelling forest stand structure attributes using Landsat ETM+ data: application to mapping of aboveground biomass and stand volume // Forest ecology and management. 2006. № 225. P. 378–390.
Hudak A.T., Morgan P., Bobbitt M.J., Smith M.S., Lewis S.A., Lentile L.B., Robichand P.R., Clark J.T., McKinley R.A. Relationship of multispectral satellite imagery to immediate fire effects// Journal of Fire ecology. 2007. № 3. P. 64–90.
Jadunandan Dash, Curran P.J. MTCI: The MERIS Terrestrial chlorophyll index // ENVISAT Symposium Proceedings. Austria, Salzzburg: 2004.
Krankina O.N., Harmon M.E., Cohen W.B., Oetter D.R., Duane M.V. Carbon stores, thinks, and sources in forests of northwestern Russia can we reconcile forest inventories with remote sensing results? // Climate change. 2004. № 67. P. 257–272.