Облік зміни площ лісових угідь у структурі земельного фонду за характеристиками супутникового знімка

L I Dorosh,R Yo Ripetskyi,Ye Yo Ripetskyi

doi:10.15421/40290202

Abstract

На прикладі гірського агроландшафтного середовища показано застосування технології дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) до контролю зміни площ лісових угідь через їх вирубування. На підставі супутникового знімка QuickBird здійснено моделювання вирубок лісових угідь і отримано зображення територій з різними зонами вирубок. Зміни у структурі площ лісових угідь відбувається способом переміщення лінії розмежування "лісовий покрив – вирубка", за якого площі з лісового покриву переходять до зони вирубок. Доведено, що гістограмні характеристики RGB супутникового знімка QuickBird мають інформативність про зміни площ у структурі "лісовий покрив – вирубка". Показано, що величини медіан усіх RGB-каналів однозначно реагують на зміни площ лісового покрову. Найбільш чутливим до динаміки зміни площ з усіх RGB-каналів є канал Green. Фізичне пояснення цього процесу здійснено на підставі тестових фрагментів "лісовий покрив" і "вирубка". Встановлено, що завдяки різній текстурі "лісового покрову" і "вирубки" їхні гістограмні характеристики відрізняються зонами розміщення пікселів за яскравістю. Для фрагменту "лісовий покрив" основна частина пікселів у гістограмі зосереджена в діапазоні з кодом 0–100, тоді як для фрагменту "вирубка" вона зміщується вправо до діапазону 100–200. Більш однорідна текстура вирубок дає СКВ 24, що створює графік із чітко виразним екстремумом, який стає дедалі помітнішим із поширенням площі вирубок. Отримано аналітичну залежність між динамікою зміни площ ΔS на границі "лісовий покрив – вирубка" і кількості пікселів Nекстр, що припадає на екстремум за кількістю пікселів у діапазоні гістограми 100–200. Показано її достатньо високу чутливість, що дає змогу вирішувати задачі обліку зміни площ лісових угідь у структурі земельного фонду за характеристиками супутникового знімка.

Highlights

вирубки" їхні гістограмні характеристики відрізняються зонами розміщення пікселів за яскравістю
що припадає на екстремум за кількістю пікселів у діапазоні гістограми 100–200
а для зон вирубок спектр зміщується вправо до діапазону 120–200 з появою чітко вираженого екстремуму-максимуму

Summary

Супутниковий знімок

З ростом площі зон вирубок змінюється спектр гістограм, що фіксується медіаною. Цим самим підтверджуємо можливість дослідження динаміки зміни площ у структурі лісових угідь по лінії "лісовий покрив – вирубка". Для пояснення цього явища на супутниковому знімку було обрано тестові фрагменти окремих ділянок "лісового покриву" та "вирубки" і отримано їхні гістограмні характеристики 4,а,б) видно, що для фрагменту "лісового покриву" основна кількість пікселів зосереджена в лівій частині спектра з кодом кольору від 0 до 100, а для зон вирубок спектр зміщується вправо до діапазону 120–200 з появою чітко вираженого екстремуму-максимуму. 5. На лівій частині графіка в діапазоні від 0 до 100 поведінку кривих 1–4 лімітують характеристики "лісового покриву". 5. Графіки відхилення розподілу яскравості пікселів (Фі) від початкової еталонної кривої зі збільшенням зони вирубок (та зменшенням лісового покриву). Оскільки зміна площі угідь відбувалася переходом площі ∆Si від категорії "лісовий покрив" до категорії "вирубка", а інші угіддя були незмінними за умовою моделювання, тому для всіх кривих графіка рис. 2. Кореляційна залежність між зміною площ вирубок ∆S та екстремумами Nекстр функціоналу Фі графіків 1–4 за рис. Кореляційна залежність між зміною площ вирубок ∆S та екстремумами Nекстр функціоналу Фі графіків 1–4 за рис. 5

Знімок Супутниковий знімок

Перелік використаних джерел