Следить за деревьями издалека
Международная группа ученых создала новый метод дистанционного контроля за растениями
Из-за климатических особенностей степной зоны древесные виды растений нуждаются в постоянной инвентаризации и мониторинге состояния. Предложен способ делать это дистанционно, используя технологии космического зондирования Земли.
Фото: Иван Петров, Коммерсантъ
Фото: Иван Петров, Коммерсантъ
Коллектив ученых Ботанического сада Южного федерального университета, Ботанического сада Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ БелГУ) и их коллеги из Индии (University of Allahabad, University of Jammu, Uttarakhand Space Application Centre) провели совместное исследование. Основная цель — оценка возможностей использования вегетационных индексов, рассчитанных по данным гиперспектральной съемки, для идентификации видов деревьев. Ученые предлагают использовать технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса — незаменимый инструмент изучения и постоянного мониторинга, помогающий эффективно использовать и управлять ресурсами планеты. Современные технологии ДЗЗ находят применение практически во всех сферах нашей жизни. По словам ученых, благодаря такому методу можно оперативно отслеживать качественные и количественные характеристики состояния растений, чтобы быстро принимать объективные управленческие решения.
Для исследования были выбраны виды рода клен (Acer L.), поскольку они имеют широкое применение в озеленении городов, искусственных лесных и мелиоративных насаждениях. Этот род насчитывает более 150 видов, каждый из которых приносит эстетическое удовольствие и широко используется в ландшафтном дизайне.
«В озеленении населенных пунктов Ростовской области одними из ведущих видов являются Acer platanoides L., A. saccharinum L., A. pseudoplatanus L. В условиях региональной культуры эти виды морозоустойчивы, засухоустойчивы и относительно долговечны. Вместе с тем климатические условия региона считаются неблагоприятными для произрастания древесных растений, их негативное влияние может усиливаться на фоне специфических факторов городской среды. Поэтому городские зеленые насаждения нуждаются в постоянной инвентаризации и мониторинге их состояния. При этом большие площади насаждений не позволяют осуществлять их ежегодную инвентаризацию и мониторинг, используя стандартные методики»,— отметил старший научный сотрудник, руководитель сектора системной фитоценологии и геопространственного анализа Ботанического сада ЮФУ Павел Дмитриев.
Выбранные виды растений, как установили ученые, могут быть идентифицированы по данным дистанционного зондирования Земли с помощью вегетационных индексов. Было показано, что один вид стабильно отличается от другого. Полученные результаты исследования и предложенные подходы могут быть использованы для оперативного мониторинга состояния зеленых насаждений не только в Ростовской области, но и за ее пределами.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания в сфере научной деятельности № 0852–2020–0029 «Фундаментальные основы агро- и экобиотехнологий для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем». Первые результаты изложены в статье Identification of species of the genus Acer L. using vegetation indices calculated from the hyperspectral images of leaves, опубликованной в журнале Remote Sensing Applications: Society and Environment.
Подготовлено по материалам Южного федерального университета