Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород
Статья посвящена изучению возможностей использования глобальных моделей высот рельефа SRTM (Shuttle radar topographic mission – радиолокационная топографическая миссия шаттла) для оценки обобщенных характеристик лесных насаждений – средних высот и запасов. Известно, что при выполнении радарных съемо...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center
2019-04-01
|
| Series: | Информатика и автоматизация |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/3997 |
| _version_ | 1797672652290129920 |
|---|---|
| author | Dmitry Mikhailovich Chernikhovsky Alexander Sergeyevich Alekseev |
| author_facet | Dmitry Mikhailovich Chernikhovsky Alexander Sergeyevich Alekseev |
| author_sort | Dmitry Mikhailovich Chernikhovsky |
| collection | DOAJ |
| description | Статья посвящена изучению возможностей использования глобальных моделей высот рельефа SRTM (Shuttle radar topographic mission – радиолокационная топографическая миссия шаттла) для оценки обобщенных характеристик лесных насаждений – средних высот и запасов. Известно, что при выполнении радарных съемок растительный покров препятствует корректному определению высоты земной поверхности. Поверхность, фиксируемая датчиками над покрытой лесом территорией (фаза рассеяния), располагается в верхней части древесного полога. Обзор публикаций подтверждает актуальность данного направления исследований в мире. На основе обзора литературы приведены краткие теоретические основы съемки SRTM, рассмотрены факторы, определяющие значения высот и связанные с ними ошибки, указана возможность определения высоты лесного полога на основе моделей высот. В качестве модельной территории выбрана часть Учебно-опытного лесничества Ленинградской области. Исходными материалами для выполнения исследования служили геоинформационные базы данных лесоустройства, данные радарной съемки SRTM и топографические карты. Модельная территория разбита регулярной сетью на ячейки с шагом 1 км. Большая часть территории относится к площади, покрытой лесной растительностью. Моделирование рельефа выполнено на основе оцифрованных топографических карт масштаба 1:25000 путем интерполяции методом TIN. Выполнено визуальное и статистическое сравнение двух моделей высот – модели поверхности (на основе данных радарной съемки SRTM) и модели рельефа (на основе топографических карт). С помощью построения профилей выполнена оценка характера изменений высот моделей рель-ефа и поверхности. Отмечено, что для большей части модельной территории расхождения высот между моделями поверхности и рельефа составляют 15-20 м. Сближение графиков высот отмечается на участках, не покрытых лесной растительностью. Получен набор линейных регрессионных зависимостей между средними высотами фазы рассеяния (независимая переменная) и средними высотами или запасами насаждений (зависимая переменная) в пределах границ лесотаксационных выделов, сгруппированных по преобладающим породам. Выявлено влияние на тесноту связи и значение коэффициента регрессии величины относительной полноты, коэффициента состава, преобладающей древесной породы. Установленные закономерности могут использоваться в целях совершенствования теории и практики инвентаризации лесов, а также для решения иных задач, связанных с оценкой природных ресурсов на региональном и глобальном уровне (национальная инвентаризация лесов, определение запасов углерода, оценка биомассы). |
| first_indexed | 2024-03-11T21:33:20Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-dc0f44faad4145c9ac228f029ac974ed |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2713-3192 2713-3206 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-11T21:33:20Z |
| publishDate | 2019-04-01 |
| publisher | Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center |
| record_format | Article |
| series | Информатика и автоматизация |
| spelling | doaj.art-dc0f44faad4145c9ac228f029ac974ed2023-09-27T07:29:14ZengRussian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research CenterИнформатика и автоматизация2713-31922713-32062019-04-0118241644310.15622/sp.18.2.416-4433997Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных породDmitry Mikhailovich Chernikhovsky0Alexander Sergeyevich Alekseev1St. Petersburg State Forest Technical University (SPbFTU)St. Petersburg State Forest Technical University (SPbFTU)Статья посвящена изучению возможностей использования глобальных моделей высот рельефа SRTM (Shuttle radar topographic mission – радиолокационная топографическая миссия шаттла) для оценки обобщенных характеристик лесных насаждений – средних высот и запасов. Известно, что при выполнении радарных съемок растительный покров препятствует корректному определению высоты земной поверхности. Поверхность, фиксируемая датчиками над покрытой лесом территорией (фаза рассеяния), располагается в верхней части древесного полога. Обзор публикаций подтверждает актуальность данного направления исследований в мире. На основе обзора литературы приведены краткие теоретические основы съемки SRTM, рассмотрены факторы, определяющие значения высот и связанные с ними ошибки, указана возможность определения высоты лесного полога на основе моделей высот. В качестве модельной территории выбрана часть Учебно-опытного лесничества Ленинградской области. Исходными материалами для выполнения исследования служили геоинформационные базы данных лесоустройства, данные радарной съемки SRTM и топографические карты. Модельная территория разбита регулярной сетью на ячейки с шагом 1 км. Большая часть территории относится к площади, покрытой лесной растительностью. Моделирование рельефа выполнено на основе оцифрованных топографических карт масштаба 1:25000 путем интерполяции методом TIN. Выполнено визуальное и статистическое сравнение двух моделей высот – модели поверхности (на основе данных радарной съемки SRTM) и модели рельефа (на основе топографических карт). С помощью построения профилей выполнена оценка характера изменений высот моделей рель-ефа и поверхности. Отмечено, что для большей части модельной территории расхождения высот между моделями поверхности и рельефа составляют 15-20 м. Сближение графиков высот отмечается на участках, не покрытых лесной растительностью. Получен набор линейных регрессионных зависимостей между средними высотами фазы рассеяния (независимая переменная) и средними высотами или запасами насаждений (зависимая переменная) в пределах границ лесотаксационных выделов, сгруппированных по преобладающим породам. Выявлено влияние на тесноту связи и значение коэффициента регрессии величины относительной полноты, коэффициента состава, преобладающей древесной породы. Установленные закономерности могут использоваться в целях совершенствования теории и практики инвентаризации лесов, а также для решения иных задач, связанных с оценкой природных ресурсов на региональном и глобальном уровне (национальная инвентаризация лесов, определение запасов углерода, оценка биомассы).http://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/3997лесоустройствоцифровая модель рельефацифровая модель поверхностивысота центра фазы рассеяниярегрессионный анализ |
| spellingShingle | Dmitry Mikhailovich Chernikhovsky Alexander Sergeyevich Alekseev Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород Информатика и автоматизация лесоустройство цифровая модель рельефа цифровая модель поверхности высота центра фазы рассеяния регрессионный анализ |
| title | Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород |
| title_full | Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород |
| title_fullStr | Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород |
| title_full_unstemmed | Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород |
| title_short | Методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород |
| title_sort | методы обработки информации радарной топографической съемки при решении задач определения высот и запасов насаждений древесных пород |
| topic | лесоустройство цифровая модель рельефа цифровая модель поверхности высота центра фазы рассеяния регрессионный анализ |
| url | http://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/3997 |
| work_keys_str_mv | AT dmitrymikhailovichchernikhovsky metodyobrabotkiinformaciiradarnojtopografičeskojsʺemkiprirešeniizadačopredeleniâvysotizapasovnasaždenijdrevesnyhporod AT alexandersergeyevichalekseev metodyobrabotkiinformaciiradarnojtopografičeskojsʺemkiprirešeniizadačopredeleniâvysotizapasovnasaždenijdrevesnyhporod |