Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.F.55

Применение данных Sentinel-2 для оценки влияния особенностей растительного покрова залежных земель лесостепи на их спектрально-отражательные свойства

Терехин Э.А. (1)
(1) Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия
Анализ влияния характеристик залежных земель на спектральную отражательную способность выступает необходимым условием при проведении количественных оценок сукцессионных процессов, протекающих на них, на основе спутниковых данных. В рамках исследования изучены зависимости между величиной покрытия древесной растительностью залежных земель, типичных для лесостепной природной зоны, и спектрально-отражательными характеристиками в каналах Sentinel-2.
На территории Центрального Черноземья и Орловской области изучено несколько сотен оставленных аграрных угодий, для которых оценена фактическая величина покрытия древесной растительностью и выполнена оценка коэффициентов спектральной яркости на основе снимков Sentinel-2 периода августа, прошедших атмосферную и радиометрическую коррекцию.
Анализ связи между лесистостью и отражательными характеристиками проведен отдельно для залежей с древесной растительностью из лиственных, хвойных пород и для угодий со смешанными лесными насаждениями. Для наиболее распространенной группы залежей, включающей угодья с древесной растительностью из лиственных пород, осуществлен пространственный анализ лесистости и спектрально-отражательных характеристик в пределах исследуемого региона.
Для залежей с лиственными породами деревьев в большинстве каналов видимого диапазона и каналах SWIR-диапазона характерна обратная связь между величиной покрытия древесной растительностью и спектральной отражательной способностью. В каналах наиболее длинноволновой части видимого диапазона и ближней инфракрасной области зависимость между лесистостью залежей и спектрально-отражательными характеристиками прямая. Зависимость между лесистостью залежей и коэффициентами спектральной яркости в красном, ближнем инфракрасном и SWIR-диапазонах наиболее достоверно аппроксимируется логит-функцией, либо логарифмической кривой. Для них характерны достаточно высокие коэффициенты детерминации.
Залежи с древесной растительностью из хвойных пород и залежи со смешанной древесной растительностью характеризуются близкими закономерностями изменения спектральной отражательной способности в каналах Sentinel-2 в зависимости от лесистости, что и оставленные аграрные угодья с формирующимися лиственными лесными насаждениями. Вместе с этим в каналах видимого, первого крайнего красного и SWIR-диапазонов аппроксимация связи между лесистостью и отражательной способностью логит-функцией выше, чем для залежей с лиственной древесной растительностью. В остальных каналах крайней красной и в ближней инфракрасной области для залежей с хвойными породами характерна более низкая эффективность аппроксимации связи между лесистостью залежей и отражательными характеристиками. Теснота связи между величиной покрытия древесной растительностью и коэффициентами спектральной яркости в этих участках спектра ниже, чем для залежей с лиственными породами деревьев.
Средние значения спектральной отражательной способности в SWIR-диапазоне характеризуют пространственные особенности в изменении лесистости залежей с древесной растительностью из лиственных пород в пределах региона. Стандартные отклонения спектрально-отражательных характеристик выступают индикатором вариации лесистости на залежных землях.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-27-00291.

Ключевые слова: растительный покров, спектрально-отражательные характеристики, лесостепь, данные дистанционного зондирования, Sentinel-2

Ссылка для цитирования: Терехин Э.А. Применение данных Sentinel-2 для оценки влияния особенностей растительного покрова залежных земель лесостепи на их спектрально-отражательные свойства // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 338. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

338