Найти тему
Лахта Центр

КОСМИЧЕСКАЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ГОРОДСКОЙ ЗЕЛЕНИ


Озеленение — важный фактор городской среды. Специалисты, собравшиеся на форуме 100+ TechnoBuild 2023, рассказали о новых методах исследования зеленой инфраструктуры.
К стандартным вариантам, таким как картографический метод или полевые исследования, добавились новые технологии — например, дистанционное аэрокосмическое зондирование.

Спектометр CLARREO RS. Фото: https://vk.cc/csvTe8
Спектометр CLARREO RS. Фото: https://vk.cc/csvTe8

Космомониторинг
Технология дистанционного зондирования Земли с использованием космических спутников и авиации произвела революцию в картографировании и мониторинге зеленых насаждений.
Для инвентаризации зелени в городах получают космические снимки с разрешением от 1 до 30 метров. На них можно точно измерить размер насаждений, определить типы растительности и распознать происходящие изменения.

Лесопатологический мониторинг — дистанционная оценка состояния насаждений. Фото: https://vk.cc/csvT4P
Лесопатологический мониторинг — дистанционная оценка состояния насаждений. Фото: https://vk.cc/csvT4P
Изменения леса в Кировской области. Фото: https://vk.cc/csvT9n
Изменения леса в Кировской области. Фото: https://vk.cc/csvT9n

Новые технологии разработаны на стыке физики, химии и биологии. Специалисты изучили спектральные отражательные способности растений и предложили использовать аэрокосмические снимки для распознавания типов и оценки состояния растительности. Так появились почти 160 спектральных индексов. Расскажем о двух самых популярных.

Анализ состояния растительности в Воронеже. Фото: https://vk.cc/csvST0
Анализ состояния растительности в Воронеже. Фото: https://vk.cc/csvST0

Индекс вегетации
Это один из первых спектральных индексов для оценки растительности. Он был разработан в 1973 году и на данный момент является одним из самых информативных о количестве растений и их состоянии.
Для оценки используется мультиспектральная космическая съемка. Ученые сравнивают значения в поглощении и отражении красных и инфракрасных лучей, что позволяет определять вегетационный индекс — NDVI (Normalized Difference Vegetation Index — нормализованный относительный индекс растительности).

Расчет индекса NDVI для Санкт-Петербурга. Фото: https://vk.cc/csvSX2, стр.22
Расчет индекса NDVI для Санкт-Петербурга. Фото: https://vk.cc/csvSX2, стр.22
Карта преобладающих пород лесов России, 2020 г. (данные проекта «Космическая научная обсерватория углерода лесов России»). Источник: https://vk.cc/csBIu4
Карта преобладающих пород лесов России, 2020 г. (данные проекта «Космическая научная обсерватория углерода лесов России»). Источник: https://vk.cc/csBIu4

Индекс влажности
NDMI (нормализованный разностный водный индекс) — индекс различий влажности. NDMI чувствителен к уровню влажности в растительности. Сведения о содержание воды в зелени позволяют определить, например, угрозу засухи.
Для определения этого критерия при космической съемке используется коротковолновый инфракрасный канал, который позволяет увидеть любые дефекты.

Индекс NDMI для Екатеринбурга. Дата съемки: 30.08.2022. Фото из презентации «От исследований зеленой инфраструктуры Екатеринбурга к моделям реализации» на форуме 100+ TechnoBuild 2023, https://vk.cc/csvSL9
Индекс NDMI для Екатеринбурга. Дата съемки: 30.08.2022. Фото из презентации «От исследований зеленой инфраструктуры Екатеринбурга к моделям реализации» на форуме 100+ TechnoBuild 2023, https://vk.cc/csvSL9
Изображение яблока в видимом спектре. Дефекты практически неразличимы. Фото: https://vk.cc/csvSOx
Изображение яблока в видимом спектре. Дефекты практически неразличимы. Фото: https://vk.cc/csvSOx
Изображение красного яблока в коротковолновом инфракрасном измерении. На яблоке явно видны пятна. Фото: https://vk.cc/csvSOx
Изображение красного яблока в коротковолновом инфракрасном измерении. На яблоке явно видны пятна. Фото: https://vk.cc/csvSOx

#вотэковсе