Новости

21.04.2011 00:01

Российские учёные из ИКИ РАН разработали метод, позволяющий оценить биомассу наших лесов и полей

Использование спутниковых данных для оценки биомассы лесов и сельхозугодий становится всё более популярным. Российские учёные сектора спутникового мониторинга продуктивности земель из Института космических исследований (ИКИ) РАН разработали метод, позволяющий оценить биомассу наших лесов и полей.

Как рассказал заведующий сектором спутникового мониторинга продуктивности земель ИКИ РАН, доктор технических наук Игорь Савин на конгрессе «Биомасса: топливо и энергия – 2011», недавно проходившем в Москве, эти данные можно использовать для решения различных задач. Например, для планирования, выращивания сельскохозяйственных культур, контроля роста растений на протяжении всего периода вегетации, прогнозирования урожайности, расчёта биомассы и продуктивности лесов. В частности, метод может быть использован для оценки доступных ресурсов биомассы и для планирования строительства биотехнологических заводов по её переработке.

Какую же информацию можно получать с помощью спутниковых технологий? Учёные выделяют три основных направления работ. Во-первых, исследование потенциала для выращивания отдельных культур. Данная технология позволяет оценить прежде всего земельные ресурсы, такие важные факторы, как климат, свойства почв, рельеф. Только с учётом этих данных можно достичь максимальной эффективности посадки растений.

Второе важное направление исследований – определение статуса растений, то есть метод позволяет ответить на вопрос, какова биомасса растений в данный момент на данной территории. Кроме того, метод помогает не только определить среднюю биомассу на территории на текущий момент, но и проанализировать данные последних 10 лет, определив тем самым эффективность дальнейшего выращивания растений. Третье направление работ – мониторинг растительности, позволяющий с высокой частотой (до нескольких раз в день) оценивать состояние данного массива растений и планировать урожайность текущего сезона.

Спутниковые данные дают информацию о том, как свет отражается от земной поверхности, это фиксируется космическим аппаратом. На основе анализа отражения света разных длин волн растительной биомассой можно построить алгоритм определения объёма наземной зелёной биомассы. Учёные вычисляют индексы отношения отражения инфракрасного и красного света. Этот наиболее распространённый тип оценки растительности принят во всём мире. Её альтернатива – радарная съёмка, которая позволяет оценить объём массы древесной растительности в лесном хозяйстве, следить за вырубками леса.

На основании полученных данных исследователи составляют карты, цель которых – определить, насколько пригодна для выращивания различных культур та или иная территория – определённого региона, административного округа и даже отдельного поля.

Например, такие карты построены для оптимизации возделывания ярового ячменя, льна-долгунца и других растений. Очень важной является информация о почвах и климате. Стоит отметить, что со времён бывшего СССР она не только не обновлялась, но и к настоящему моменту устарела.

Метод позволяет построить карты, которые наглядно показывают как оптимальные, так и ограниченно пригодные земли, а также факторы, лимитирующие использование земель (они будут определять экономическую рентабельность территорий).

В числе других подходов, используемых данной группой исследователей, – математическое моделирование на основе средних многолетних данных на количественном уровне, например для картофеля. Правда, такие расчёты пока возможны не для всех культур – нужно как следует настроить модель.

Пространственное разрешение при построении таких карт – 250 м2, 30 м2. Более детальный анализ высокого разрешения теоретически возможен, но для этого потребуется значительно больше затрат.

Подробнее о картах можно узнать с помощью спутникового сервиса анализа вегетации «Вега», который существует с 2001 года и позволяет визуализировать данные о состоянии растительности России и осуществлять мониторинг за любой период.

 

http://strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=38879