Геоинформационные технологии. Рубрика в журнале - Лесохозяйственная информация
Статья научная
В статье рассмотрены различные методы тематического дешифрирования для получения информации о лесах на основе данных группировки спутников дистанционного зондирования Земли стран БРИКС. Представленное исследование является частью работы, выполненной в рамках соглашения между государственной корпорацией «Роскосмос», Индийской организацией космических исследований, Китайской национальной космической администрацией и Южноафриканским национальным космическим агентством. В рамках проекта предоставлена съемка со спутников Китая, Бразилии и Индии для территории пилотного полигона, расположенного на территории Шушенского и Ермаковского районов Красноярского края и Таштыпского района Республики Хакасия. Результаты исследования показали возможность определения лесных и нелесных территорий, количественных и качественных показателей лесов по спектрально-отражательным характеристикам насаждений съемки со спутников Метеор-М и Resourcesat/LIS.
Бесплатно
Статья научная
В статье отражены исследования возможностей применения данных съемки с метеорологического спутника Метеор-М для определения количественных и качественных характеристик лесов. Научные исследования основаны на значительном количестве экспериментального материала - данных 419 пробных площадей, заложенных на территории Архангельской, Вологодской, Костромской, Московской, Новосибирской областей, Удмуртской Республики, Алтайского края. Пробные площади представляют собой таксационно-дешифровочные участки (ТДУ) с координатной привязкой, на которых определены таксационные характеристики насаждений методами реласкопических площадок и площадок постоянного радиуса. В последующем по каждому ТДУ сформирована база данных спектральных характеристик насаждения, на основе которой статистическими методами определялись взаимосвязи породного состава, запаса, относительной полноты насаждения и количества деревьев со спектрально-отражательными характеристиками. Результаты исследований показали возможность использования данных зимней съемки с аппарата Метеор-М для определения породного состава насаждений, запаса, полноты, количества деревьев в пределах точности по третьему разряду лесоустройства. Учитывая данную особенность, применяемые в статье методы можно рекомендовать для оценки количественных и качественных характеристик лесов на труднодоступных территориях.
Бесплатно
Статья научная
Развитие методов машинного обучения способствует всё более широкому распространению данных дистанционного зондирования Земли в различных сферах деятельности, в том числе в лесном хозяйстве и в рамках лесоучётных работ, в частности. В исследовании проанализирована возможность применения методов машинного обучения для пространственного моделирования основных таксационных показателей лесов с использованием данных, полученных при государственной инвентаризации лесов, а также находящихся в открытом доступе космических снимков Landsat-8/9. Качественные показатели лесов (древесная порода и состав насаждения) определяли путём классификации спутниковых снимков методом RandomForest, а количественные – с помощью многофакторной линейной регрессии на основании спектральной яркости каналов зимних космических снимков. Для получения векторных границ сегментов (условных выделов) и расчёта для них медианных значений таксационных показателей использована сегментация спутниковых изображений. Средняя точность распознавания преобладающей породы в сегменте (условном выделе) по натурным данным составила 70%. При этом точность определения хвойных пород – 100%. Ошибки MAE (Mean Absolute Error) и RMSE (Root Mean Square Error) при прогнозировании основного количественного таксационного показателя – среднего запаса древостоя на 1 га – при наземной верификации смоделированных данных составили ±25,8 и ±32,2% соответственно.
Бесплатно
Статья научная
В работе приведены методология и результаты исследований зонирования таежной зоны европейской части России по режимам ведения лесного хозяйства в зависимости от комплексной доступности лесов, учитывающей плотность лесных дорог, особенности почв, потенциальную продуктивность лесных насаждений. Проведенные исследования базируются на актуализации сети дорог в пределах субъектов Российской Федерации по данным спутниковых съемок, в том числе с отечественных космических аппаратов. Представлены тематические карты-схемы зонирования территории исследований по доступности лесов и режимам ведения лесного хозяйства. Работа имеет важное значение для внедрения систем планирования и ведения лесного хозяйства, включая реализацию задач концепции интенсификации использования и воспроизводства лесов.
Бесплатно
Методические аспекты оценки запаса воды в снеге на основе данных со спутника Канопус-B
Статья научная
Рассмотрены методические подходы к оценке запаса воды в снеге на основе результатов лесотаксационного дешифрирования, полученных по данным съемки со спутника Канопус-В. Исследования базируются на результатах экспериментальных работ по снегосъемке на территории Истринского стационара Федерального бюджетного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства» (ФБУ ВНИИЛМ), а также данных таксации 28 пробных площадей. Запасы воды в снеге определены на основе взаимосвязи данного показателя с полнотой, запасом, возрастом и количеством деревьев в насаждении. Результаты исследований имеют важное значение при расчете запасов воды в снеге с использованием спутниковой съемки в летний и зимний периоды для определения основных таксационных характеристик насаждений. По итогам проведенной работы выполнено зонирование территории изучаемого района по запасам воды в снеге в феврале-марте 2021 г.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются методы лесотаксационного дешифрирования данных радиолокационной съемки со спутника Sentinel-1. Применяемые алгоритмы лесотаксационного дешифрирования основаны на комплексном подходе к анализу территории с учетом особенностей роста и продуктивности лесных насаждений, а также определения степени воздействия различных факторов на рост леса и лесообразовательные процессы. Разработанные методы лесотаксационного дешифрирования основаны на математических моделях, верифицированных на значительном объеме таксационных данных сети пробных площадей.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен краткий обзор современного состояния и перспектив применения методов автоматизированного дешифрирования оптических спутниковых снимков для получения характеристик лесных на‑ саждений в специфических природных условиях – в зоне редкостойной тайги и притундровых лесов европейской части России. Рассмотрены ограничения, связанные с дефицитом эталонных данных. Проанализированы классические алгоритмы, ансамблевые модели и архитектуры нейронных сетей (включая U‑Net). Уделено внимание нормативным аспектам, интеграции с дополнитель‑ ными источниками данных (LiDAR, SAR и др.), оценке качества и учёту неопре‑ делённости результатов. Показано практическое применение алгоритмов в зависимости от региональных условий; предложенные решения могут быть внедрены в системы государственного мониторинга и лесоустройства.
Бесплатно
Статья научная
Представлены общие сведения о принципах работы, структуре и основных видах свёрточных нейронных сетей (СНС), об их обучении и оптимизации. Показаны основные метрики, используемые для оценки интерпретации результатов работы моделей СНС. Описаны наиболее распространённые архитектуры свёрточных нейронных сетей применительно к решению практических задач по классификации и сегментации изображений, обнаружению объектов. Приведены примеры использования свёрточных нейронных сетей для дешифрирования данных дистанционного зондирования Земли при решении практических задач по оценке изменений лесного покрова, лесотаксационных показателей и состояния насаждений при воздействии различных факторов.
Бесплатно
Противопожарное обустройство лесов южной тайги, лесостепи Западной Сибири и Урала
Статья научная
Одной из важнейших проблем современного лесного хозяйства является охрана лесов от пожаров. К сожалению, несмотря на предпринимаемые усилия, показатели фактической горимости лесов не имеют тенденции к снижению. Основная доля пройденной огнем площади приходится на верховые пожары. Проанализированы возможности перевода верховых лесных пожаров в низовые путем создания искусственных противопожарных барьеров из мягколиственных древесных пород. Ширина противопожарных лиственных полос зависит от интенсивности пожара и состава насаждений, в котором он развивается. Для условий подзоны южной тайги и лесостепи Западной Сибири и Урала предложены типы создаваемых противопожарных барьеров, обеспечивающих перевод верховых лесных пожаров в низовые. Особое внимание уделено противопожарному устройству наиболее опасных в пожарном отношении хвойных молодняков и лесных культур, а также повышению их противопожарной устойчивости.
Бесплатно
