Информативность космических снимков сверхвысокого разрешения в задачах мониторинга влажности

УДК 528.852.8

С.Г. Корниенко

ИНФОРМАТИВНОСТЬ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ СВЕРХВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА ВЛАЖНОСТИ ТУНДРОВОГО ПОКРОВА

Аннотация

Обоснована принципиальная возможность использования мультиспектральных космических снимков сверхвысокого пространственного разрешения для мониторинга влажности тундрового покрова. Результаты анализа спектральных изображений со спутника QuickBird в районе строительства взлетно-посадочной полосы пос. Сабетта (п-ов Ямал) свидетельствуют об очевидной связи коэффициентов отражения в красной (ρ_КР) и ближней инфракрасной (ρ_БИК) областях с типами местности разной степени дренирования. Возможность оценки изменений влажности тундрового покрова по снимкам высокого разрешения подтверждается результатами верификации изменений ρ_КР, ρ_БИК и индекса NDVI (по данным спутников QuickBird и Ikonos) путем сопоставления с изменениями индекса NDWI, характеризующего влажность покрова (по данным спутников Landsat 7, 8). Показано, что параметр ρ_КР менее чувствителен, однако имеет преимущество перед ρ_БИК и NDVI, поскольку однонаправленно меняется с изменением влажности для любых встречаемых типов поверхности – от обнаженного грунта до развитого напочвенного растительного покрова с любыми реальными значениями индекса NDVI.

Ключевые слова: влажность, космические снимки, коэффициенты отражения, тундровый почвенно-растительный покров, спектральные индексы.

S.G. Kornienko

INFORMATIVE VALUE OF ULTRA-HIGH RESOLUTION SATELLITE IMAGES FOR MONITORING THE MOISTURE CONTENT OF THE TUNDRA COVER

Abstract

The article substantiates the fundamental possibility of using multispectral ultra-high spatial resolution satellite images for monitoring the moisture content of the tundra. The results of the analysis of spectral images from the QuickBird satellite in the area of the construction of the runway in the village Sabetta (the Yamal Peninsula) indicate an obvious relationship between the reflectance factors in the red (ρ_RED) and near infrared (ρ_NIR) regions with the types of terrain of varying degrees of drainage. The possibility of assessing changes in the moisture content of the tundra cover using high-resolution images is confirmed by the results of verifying the changes in ρ_RED, ρ_NIR and the NDVI index (according to the QuickBird and Ikonos satellites) by comparing with the changes in the NDWI index, which characterizes the cover moisture (according to the Landsat 7, 8 satellites). It is shown that the parameter ρ_RED is less sensitive, but it has an advantage over ρ_NIR and NDVI, since it changes unidirectionally with the changes in moisture for any encountered types of surface – from bare ground to developed ground vegetation cover with any real values of the NDVI index.

Keywords: water content, space images, reflectance factors, tundra land cover, spectral indices.

DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2020-29.art7


Главная Редсовет Редколлегия Редакция Для авторов Текущий выпуск Контакты Архив
УДК 528.852.8 С.Г. Корниенко ИНФОРМАТИВНОСТЬ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ СВЕРХВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА ВЛАЖНОСТИ ТУНДРОВОГО ПОКРОВА Аннотация Обоснована принципиальная возможность использования мультиспектральных космических снимков сверхвысокого пространственного разрешения для мониторинга влажности тундрового покрова. Результаты анализа спектральных изображений со спутника QuickBird в районе строительства взлетно-посадочной полосы пос. Сабетта (п-ов Ямал) свидетельствуют об очевидной связи коэффициентов отражения в красной (ρ_КР) и ближней инфракрасной (ρ_БИК) областях с типами местности разной степени дренирования. Возможность оценки изменений влажности тундрового покрова по снимкам высокого разрешения подтверждается результатами верификации изменений ρ_КР, ρ_БИК и индекса NDVI (по данным спутников QuickBird и Ikonos) путем сопоставления с изменениями индекса NDWI, характеризующего влажность покрова (по данным спутников Landsat 7, 8). Показано, что параметр ρ_КР менее чувствителен, однако имеет преимущество перед ρ_БИК и NDVI, поскольку однонаправленно меняется с изменением влажности для любых встречаемых типов поверхности – от обнаженного грунта до развитого напочвенного растительного покрова с любыми реальными значениями индекса NDVI. Ключевые слова: влажность, космические снимки, коэффициенты отражения, тундровый почвенно-растительный покров, спектральные индексы. S.G. Kornienko INFORMATIVE VALUE OF ULTRA-HIGH RESOLUTION SATELLITE IMAGES FOR MONITORING THE MOISTURE CONTENT OF THE TUNDRA COVER Abstract The article substantiates the fundamental possibility of using multispectral ultra-high spatial resolution satellite images for monitoring the moisture content of the tundra. The results of the analysis of spectral images from the QuickBird satellite in the area of the construction of the runway in the village Sabetta (the Yamal Peninsula) indicate an obvious relationship between the reflectance factors in the red (ρ_RED) and near infrared (ρ_NIR) regions with the types of terrain of varying degrees of drainage. The possibility of assessing changes in the moisture content of the tundra cover using high-resolution images is confirmed by the results of verifying the changes in ρ_RED, ρ_NIR and the NDVI index (according to the QuickBird and Ikonos satellites) by comparing with the changes in the NDWI index, which characterizes the cover moisture (according to the Landsat 7, 8 satellites). It is shown that the parameter ρ_RED is less sensitive, but it has an advantage over ρ_NIR and NDVI, since it changes unidirectionally with the changes in moisture for any encountered types of surface – from bare ground to developed ground vegetation cover with any real values of the NDVI index. Keywords: water content, space images, reflectance factors, tundra land cover, spectral indices. DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2020-29.art7 Полный текст статьи в формате PDF	Текущий выпуск Архив Редсовет Редколлегия Редакция Контакты Поиск
Институт проблем нефти и газа РАН, 2020

С.Г. Корниенко