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.ПД.544

Как развивалась с начала века методология спутникового картографирования растительного покрова России

Барталев С.А. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В развитии методологии спутникового картографирования растительного покрова России, как научно-технического направления, можно выделить три основных этапа (Барталев и др., 2016):
1) Начальный этап (середина 1970-х - конец 1990-х), характеризуемый ограниченным доступом к спутниковым данным, доминированием методов визуального анализа и интерактивной обработки изображений, а также эпизодическим применением разрабатываемых методов и технологий на локальном и региональном уровнях, преимущественно в целях демонстрации их потенциальных возможностей;
2) Переходный этап (конец 1990-х - начало 2000-х), отличающийся существенным упрощением доступа к данным (как правило, историческим) вследствие изменения политики их распространения и использования Интернет-технологий, появлением возможностей получения и автоматизированной обработки временных рядов данных континентального и планетарного уровней пространственного охвата, осуществлением крупных международных проектов в области глобального картографирования и мониторинга наземных экосистем;
3) Современный этап (начало 2000-х - настоящее время), характерные черты которого определяются нарастающим уровнем открытости доступа к спутниковым данным, предоставляющим возможности оперативного их получения и формирования однородных (по радиометрическому и геометрическому качеству) многолетних рядов, развитием автоматических технологий предварительной и тематической обработки данных, а также созданием web-сервисов on-line предоставления информационных продуктов и инструментов их анализа для оценки состояния и динамики растительного покрова.
К отличительным чертам выполняемых в данном направлении исследований и разработок можно отнести следующие, во многом взаимосвязанные, особенности:
• высокий уровень автоматизации методов обработки спутниковых данных, предполагающих минимальное участие человека;
• адаптивность разрабатываемых алгоритмов обработки данных для обеспечения возможности их использования без дополнительной настройки параметров в широком диапазоне условий спутниковых наблюдений;
• возможность эффективного использования разрабатываемых методов (в частности, как следствие вышеуказанных особенностей) на больших территориях, в том числе на уровнях национального, континентального и глобального пространственного охвата;
• интенсивное использование временных рядов данных многоспектральных спутниковых наблюдений и комплексирование данных различного пространственного разрешения (от десятков метров до километров).
Выполненные за прошедший, более чем двадцатилетний период, исследования в области спутникового картографирования растительного покрова были, прежде всего, сфокусированы на следующих основных направлениях:
• разработка комплекса алгоритмов, методов и технологий предварительной обработки спутниковых данных (фильтрация влияния мешающих факторов и случайных шумов, коррекция искажений) для повышения достоверности результатов их последующего тематического анализа;
• разработка комплекса адаптивных алгоритмов, методов и технологий автоматического распознавания типов земной поверхности по спутниковым данным для картографирования растительного покрова и выявления изменений в наземных экосистемах, вызванных различными деструктивными воздействиями природного и антропогенного характера;
• создание на основе разработанных методов и технологий обработки спутниковых данных тематических продуктов, отражающих состояние и динамику растительного покрова;
• разработка методов ассимиляции результатов обработки спутниковых данных в математические модели прогноза динамики наземных экосистем.
Результаты выполненных разработок широко используются в ряде прикладных систем спутникового мониторинга окружающей среды, в частности таких, как Информационный спутниковый сервис мониторинга растительного покрова ВЕГА-Science, разработанный в интересах широкого круга пользователей (Loupian et al., 2022).
Доклад подготовлен при поддержке государственного задания ИКИ РАН (регистрационный номер 122100700008-5) в соответствии с Распоряжением Правительства Российской Федерации от 2 сентября 2022 года №25-15р в целях реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения, направленного на создание единой национальной системы мониторинга климатически активных веществ.

Ключевые слова: дистанционное зондирование, картографирование, растительный покров
Литература:
  1. 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 c.
  2. Loupian E.A., Bourtsev M.A., Proshin A.A., Kashnitskii A.V., Balashov I.V., Bartalev S.A., Konstantinova A.M., Kobets D.A., Radchenko M.V., Tolpin V.A., Uvarov I.A. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. Vol. 14. №. 1. P. 77. DOI: doi.org/10.3390/rs14010077.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Барталев С.А. Как развивалась с начала века методология спутникового картографирования растительного покрова России // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 3. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Пленарные доклады

3