Решение задачи ежегодного мониторинга объёма древесной биомассы лесов России на основе данных дистанционного зондирования из космоса

Институтом космических исследований РАН и Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН разработаны новые научные подходы, а также уникальный комплекс методов и технологий, позволяющие на основе спутниковых данных дистанционного зондирования Земли осуществлять ежегодный мониторинг объёма древесной биомассы в лесах России. Исследования выполнены при поддержке гранта Российского научного фонда на проведение исследований на базе Лабораторий мирового уровня (проект «Космическая научная обсерватория мониторинга углерода лесов России», руководитель — д-р техн. наук, проф. Барталев С.А.).

Технологической основой для разработки стал центр Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг». В проекте использовалась предоставляемая им инфраструктура работы с данными. В рамках центра также проводились работы по расширению возможностей распределённой работы с данными, получаемыми в рамках проекта. Для этого, в частности, развивалась специализированная система «Вега-Лес» (http://forest.geosmis.ru/), ориентированная на изучение и научный мониторинг лесов России.

Применение комплекса разработанных методов, технологий и инфраструктуры работы с данными, предоставляемыми ЦКП «ИКИ-Мониторинг», впервые позволило получить временной ряд ежегодных оценок объёма древесной биомассы лесов России за период с 2005 по 2017 годы с пространственным разрешением 230 м (рисунок 8.1.1).

Сформированный уникальный набор данных позволил выявить (рисунок 8.2.2) наличие выраженного тренда нарастания объёмов древесной биомассы лесов страны, включая живые деревья и сухостой в насаждениях, в диапазоне значений от 112,1·109 куб. м до 117,1·109 куб. м, при среднегодовом приросте объёма около 314,5·106 куб. м в год.

                         

Рисунок 8.1.1 — Карта объёма древесной биомассы в лесах России в 2017 году        Рисунок 8.2.2 — Динамика объёма
в лесах России в 2017 году                                                                                      древесной биомассы в лесах России

Полученные результаты не имеют аналогов и открывают возможность решения важнейшей государственной задачи объективной ежегодной оценки поглощаемого лесами России атмосферного углерода, не обеспечиваемую ни одним из других существующих в настоящее время методов. С принятием Парижского соглашения по климату острота проблемы объективности, полноты и точности учёта углеродного бюджета лесов приобретает чрезвычайную важность. Объем древесной биомассы и породный состав лесов относятся к числу важнейших их характеристик, непосредственно определяющих содержание в них углерода. Данные о динамике объёма древесной биомассы лесов позволяют оценивать количество поглощаемого ими из атмосферы углекислого газа.

Имевшиеся до настоящего времени оценки углеродного бюджета лесов России отличаются крайне высокой степенью неопределённости, источником которой является, прежде всего, недостаток достоверной и актуальной информации о лесах. Разработанные методы и полученные на их основе результаты позволят кардинально снизить уровень этой неопределённости.