Разработка автоматической технологии выявления по спутниковым данным регионов с аномальными изменениями растительности

В ИКИ РАН разработана автоматическая технология выявления аномальных изменений состояния растительности  на основе имеющихся уникальных многолетних временных архивов данных спутниковых наблюдений по территории России. Технология использована для анализа состояния лесов и сельскохозяйственных посевов в условиях экстремальной засухи лета 2010 года. Выявлены регионы с пострадавшими посевами и проведена оценка их площадей для всех административных районов России. Анализ спутниковых данных позволил оценить изменения состояния лесов под воздействием засухи, которые впервые за последние десять лет наблюдаются на территории России.

Разработана автоматическая технология выявления аномальных изменений состояния растительного покрова на основе использования многолетних временных рядов данных спутниковых наблюдений. В качестве индикатора состояния растительности используется определяемый по спутниковым данным вегетационный индекс NDVI, получаемый на основе данных прибора MODIS и степень его отклонения от среднего многолетнего поведения. В основу технологии легли разработки ИКИ РАН, обеспечивающие полностью автоматизированную обработку спутниковых данных и ведение их архивов. Они позволили создать в ИКИ РАН уникальные многолетние архивы спутниковых наблюдений по территории России, осуществить их обработку и построить многолетние "нормы" поведения растительности, которые и легли в основу разработанной технологии выявления аномальных изменений.

Указанная технология была использована для оперативного анализа состояния лесов и сельскохозяйственных посевов в Европейской части России в условиях экстремальной засухи лета 2010 года. Проводился еженедельный автоматизированный анализ информации с середины июня, когда были выявлены первые изменения посевов связанных с засухой, до конца сезона вегетации. В конце сезона вегетации была проведена оценка площадей пострадавших от засухи посевов во всех административных районах России. Полученные данные использовались для анализа ситуации на рынках зерна не только специалистами МСХ России, но и Департаментом сельского хозяйства Европейской комисси.

Результаты спутниковой оценки площади посевов (%), пострадавших от засухи 2010 года в разрезе административных районов
Следует особо отметить, что наблюдавшаяся засуха вызвала не только массовую гибель сельскохозяйственных посевов, но и привела к аномальным изменениям состояния лесов. Выполненный ИКИ РАН анализ спутниковых данных позволил выявить в ряде регионов Европейской части России изменения состояния лесов, впервые наблюдаемые на территории страны за период регулярных спутниковых съемок.
Для работы с оперативно обновляющейся информацией о состоянии растительности в различных регионах России в рамках информационной системы TerraNorte (http://terranorte.iki.rssi.ru/ ), которая создается и поддерживается ИКИ РАН создан раздел, доступ к которому можно получить по адресу по адресу http://193.232.9.72/terranorte/index.sht. Пользователи системы имеют возможность анализировать отклонения текущего состояния растительного покрова от его среднего за последнее десятилетие фенологического поведения.

Выявленная по спутниковым данным зона аномального состояния лесов по состоянию на 15.08.2010. На карте показаны районы, в которых величина вегетационного индекса на покрытых лесом территориях, опустилась ниже среднемноголетнего значения на 10% (розовый цвет) и на 30% (красный цвет).