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.B.100

Картографирование динамики площади естественных фитоценозов водоохранной зоны реки Ясельда

Яновский А.А. (1)
(1) ГНУ «Институт природопользования НАН Беларуси», Минск, Республика Беларусь
Нарушение водного режима и эвтрофикация рек приводит к деградации расположенных в их пойме болот, которые зарастают тростником и древесно-кустарниковой растительностью. На особо охраняемых водно-болотных природных территориях Беларуси это приводит к сокращению площади естественных фитоценозов пойменных болот, прежде всего осоковых фитоценозов. В настоящей работе по снимкам спутников серии Sentinel-2 выполнено картографирование пятилетней динамики сокращения площади естественных фитоценозов пойменных болот реки Ясельда на территории биологического заказника «Споровский» для ширины прибрежной полосы 50 и 100 м (100 м - минимальная ширина водоохранной зоны средних рек Беларуси согласно Водному кодексу).
Все отобранные снимки попали в интервал 17 дней августа 2015-2019 годов. Атмосферную коррекцию выполнили с помощью программы обработки Sen2Cor. В работе использовали каналы с пространственным разрешением 10 и 20 м, последние привели к разрешению 10 м согласно (Brodu, 2017). Из дальнейших расчетов исключили пиксели с искаженными или вышедшими на насыщение значениями, а также облака и их тени. Коррекцию субпиксельного смещения снимков выполнили путем их последовательной корегистрации на снимок предыдущего года съемки, когда это приводило к увеличению сходства снимков в пределах окна сравнения.
Тематическое картографирование выполнили с помощью метода опорных векторов. В качестве ядра выбрали радиальную функцию. Оценку точности классификации выполнили с помощью 10-кратной перекрестной проверки.
Для применения результатов обучения метода опорных векторов по снимку Sentinel-2 за 2015 год к снимкам Sentinel-2 за остальные года выполнили их радиометрическую нормализацию к снимку за 2015 год на основе псевдоинвариантных пикселей. Для оценки воспроизводимости результатов мониторинга нормализацию снимков за 2016-2019 года выполнили отдельно (независимо) к двум базовым снимкам за 2015 год. Радиометрическая нормализация атмосферно скорректированных снимков Sentinel-2 выполнена путем коррекции смещения значений пикселей относительно ноля.
В работе показано, что года с более близкими к году базового снимка значениями стока реки Ясельда за месяцы вегетации характеризуются меньшими значениями среднеквадратичной погрешности картографирования тематических классов. Это обусловлено большей точностью их радиометрической нормализации. Таким образом, точность радиометрической нормализации данных снимков можно оценить по разности между базовым и нормализуемым снимками значений стока реки. Можно ожидать выполнение данной зависимости для других пойменных болот с существенным межгодовым колебанием летнего стока реки.
Для прибрежной полосы реки Ясельда на территории биологического заказника «Споровский» показано ежегодное существенное сокращение площади естественных фитоценозов пойменных болот. Данное сокращение более выражено в прибрежной полосе шириной 50 м, чем шириной 100 м, что подтверждает его обусловленность изменением водного режима и трофности реки, которые необходимо стабилизировать для сохранения естественных болотных фитоценозов.

Ключевые слова: спутниковое картографирование, фитоценозы пойменных болот, радиометрическая нормализация спутниковых снимков, Sentinel-2
Литература:
  1. Brodu N. Super-Resolving Multiresolution Images With Band-Independent Geometry of Multispectral Pixels // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2017. Vol. 55. No. 8. P. 4610-4617. DOI: 10.1109/TGRS.2017.2694881

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Яновский А.А. Картографирование динамики площади естественных фитоценозов водоохранной зоны реки Ясельда // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 125. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

125