QUANTITATIVE VEGETATION MAPPING OF URBAN AREA USING HIGH-RESOLUTION MULTISPECTRAL SATELLITE IMAGERY
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.26.8716Ключові слова:
, геоінформаційна технологія, супутникові зображення, картування рослинності, індекс листової поверхніАнотація
Питання утримання зелених насаджень у межах міста в нинішніх екологічних умовах дуже важливі. У сучасних умовах оцінка зелених насаджень проводиться шляхом визначення їх показників візуально з уточненням інструментальними вимірами. Точність даного методу залежить головним чином від кваліфікації та професійного досвіду працівника, що проводить оцінку. Супутникові системи високого просторового і часового дозволу надають інформацію для оперативного контролю екологічного стану міста та прийняття управлінських рішень. Нормалізовано-різницевий вегетаційний індекс (NDVI) - індекс «зеленості» рослини або фотосинтетичної активності - широко використовується для вивчення рослинності. Тим не менш, більш важливим фітометричним параметром рослинності є індекс листкової поверхні (LAI). Індекс LAI визначається як відношення площі одного боку зеленого листя до одиниці площі земельної ділянки для листяних порід або як відношення проектної площі хвоїнки до одиниці площі земельної ділянки для хвойних порід. Обробка багатоспектральних зображень, для оцінки NDVI і LAI, забезпечує інформативні та надійні показники кількості рослинності. У дослідженні використовувався знімок високої роздільної здатності супутника Pléiades-1A. Цілісна геоінформаційна технологія для комплексної кількісної оцінки рослинності урбанізованих територій дозволяє отримати розподіл LAI в межах території досліджень. Перша група операцій служить для попередньої обробки багатоспектрального супутникового знімка. На виході ми отримуємо зображення поверхні сцени. Друга група містить операції з побудови LAI на основі маски рослинності та регресійної залежності LAI від NDVI. Завершальна група операцій забезпечує візуалізацію та інтерпретацію результатів. Методика розрахунку площі рослинності в межах землекористувань дає необ'єктивні показники кількості зеленої маси та її стану. На початку вегетаційного періоду нормативні площі зелених зон набагато перевершують реальну кількість рослинності. Застосування показника NDVI дозволяє більш точно визначити межі рослинності і площу проективного покриття. Розроблена геоінформаційна технологія з використанням LAI дозволяє підлаштуватися під фазу фенологічного циклу. Це забезпечує більш точні оцінки кількості рослинності в конкретний момент часу і її зміни з плином часу. Подальші дослідження повинні бути спрямовані на оцінку не тільки кількості, але і якості рослинності. Для уточнення регресійних залежностей планується збільшення числа опорних точок наземної завірки. Також будуть проведені дослідження стану рослинних угруповань в різних фазах фенологічного циклу. Супутниковий знімок Pléiades-1A був люб'язно наданий компанією TVIS-INFO (TVIS), яка є одним з провідних постачальників геопросторових даних і ГІ-рішень в Україні.
Посилання
Miller R. W. Urban Forestry: Planning and Managing Urban Greenspaces / R. W. Miller. — Eng-lewood Cliffs: Prentice Hall, 1988. — 404 p.
Pillmann W., Kellner K. Monitoring of green urban spaces and sealed surface areas / W. Pillmann, K. Kellner // Proceedings of the 2nd International Symposium “Remote Sensing of Urban Areas”. — Regensburg: University of Regensburg, 2001. — CD.
Newman A. P. Monitoring urban forest canopy cover using satellite imagery / A. P. Newman // Envi-ronmental Monitoring and Assessment, 1993. — Vol. 26. — No. 2–3. — P. 175–176.
Корец М. А. Оценка состояния растительного покрова в зоне воздействия промышленных предприятий с использованием данных ENVISAT-MERIS и SPOT-Vegetation / М. А. Корец, В. А. Рыжкова, C. A. Барталев // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2006. — Т. 2. — №3. — С. 330–334.
Кочубей С. М. Спектральные свойства расте-ний как основа методов дистанционной диагностики / С. М. Кочубей, Н. И. Кобец, Т. М. Шадчина. — К. : Наук. думка, 1990. — 136 с.
Застосування матеріалів багатоспектральної космічної зйомки при вирішенні задач природокористування / В. І. Лялько, М. О. Попов, О. Д. Федоровський, А. І. Воробйов, Г. М. Жолобак, З. В. Козлов, А. Г. Мичак, О. І. Сахацький, С. А. Станкевич, В. Є. Філіпович, З. М. Шпортюк // Космічні дослідження в Україні 2004–2006. — К. : НКАУ, 2006. — С. 14–21.
Станкевич С. А. Методика оцінювання біорізноманіття території за багатоспектральними космічними зображеннями середньої просторової розрізненності / С. А. Станкевич, А. О. Козлова // Космічна наука і технологія, 2007. — Т. 13. — № 4. — С. 25–39.
Chen J. M., Black T. A. Defining leaf area index for non-flat leaves // Plant, Cell and Environment, 1992. — Vol. 15.— No. 4. — P. 421–429.
Станкевич С. А. Дистанційне оцінювання кількості рослинності в міських агломераціях / С. А. Станкевич, І. О. Пєстова // Матеріали науко-во-практичної конференції «Наукові аспекти геодезії, землеустрою та інформаційних технологій». — К. : ІНТ НАУ, 2013.
Станкевич С. А. Дистанційна оцінка якісного стану рослинності на міських територіях на прикладі НПП «Голосіївський» / С. А. Станкевич, І. О. Пєстова, О. О. Година, Р. С. Філозоф // Наукові доповіді Національного університету біоресурсів та природокористування, електронне видання.
Пєстова І. О. Оцінка якісного стану рослинності на міських територіях з використанням космічних знімків та даних наземної польової завірки на прикладі НПП «Голосіївський» / І. О. Пєстова, С. А. Станкевич, О. О. Година, Р. С. Філозоф // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграція геопросторових даних у дослідженнях природних ресурсів» (27–28 листопада 2014 р.). — К. : ЦП «Компринт», 2014. — С. 32–34.
Станкевич С. А. Определение индекса листовой поверхности (LAI) по данным дистанционного зондирования и наземной полевой заверки / С. А. Станкевич, И. А. Пестова, Н. С. Лубский, И. А. Ющенко // Сборник тезисов двенадцатой Все-российской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (10–14 ноября 2014 г., Москва), 2014.
Станкевич С. А. Геоінформаційний сервіс оброблення даних для оцінювання рослинності урбанізованих територій / С. А. Станкевич, І. О. Пєстова // Вісник геодезії та картографії, 2014. — №3. — С. 23–26.
