Роль пространственного разрешения при~извлечении информации о растительности: сравнение спутниковых данных Jilin-1 и Sentinel-2 в~биосферном резервате «Гродненская Пуща» (Беларусь)
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Аннотация
Высокодетальные спутниковые данные дистанционного зондирования предоставляют новые возможности для анализа структуры растительности в лесных экосистемах со сложной пространственной организацией. В данной работе рассматривается роль пространственного разрешения спутниковых изображений при извлечении информации о растительности на основе мультиспектральных данных дистанционного зондирования. Исследование выполнено для территории потенциального биосферного резервата
«Гродненская Пуща» в Республике Беларусь — природоохранной территории, характеризующейся высокой лесистостью и значительной пространственной неоднородностью растительного покрова. Для анализа использованы мультиспектральные спутниковые изображения Jilin-1 с пространственным разрешением 5 м и Sentinel-2 с пространственным разрешением 10–20 м, полученные в период максимального развития растительности. Состояние растительности оценивалось с использованием краснокраевого вегетационного индекса NDVI705. Анализ включал сравнение спектральных профилей, статистических характеристик индекса NDVI705 и результатов неконтролируемой кластеризации (K-means), полученных для одинаковых областей интереса. Результаты показали, что оба спутниковых набора данных демонстрируют сходные спектральные закономерности в краснокраевой и ближней инфракрасной областях спектра, однако различаются по степени пространственной детализации. Более высокое пространственное разрешение изображений Jilin-1 позволяет выявлять внутреннюю неоднородность лесного покрова, включая небольшие лесные окна, узкие прибрежные зоны и фрагментированные участки растительности, тогда как данные Sentinel-2 обеспечивают более обобщённое представление о структуре ландшафта и остаются эффективными для анализа на региональном уровне. Полученные результаты показывают, что пространственное разрешение является важным фактором при анализе растительности в лесных природных комплексах и что совместное использование спутниковых данных с различными пространственными характеристиками может повысить эффективность экологического мониторинга на природоохранных территориях.
Авторы
Библиографические ссылки
Bhatnagar S., Gill L., Regan S., Naughton O., Johnston P., Waldren S., Ghosh B. Mapping vegetation communities inside wet-lands using Sentinel-2 imagery in Ireland // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. – 2020. – Vol. 88. – Art. 102083. – https://doi.org/10.1016/j.jag.2020.102083
Chervanʹ A. N., Dzhao B., Chenʹ Ts. Geoinformatsionnaya otsenka turisticheskogo potentsiala Avgustovskogo kanala v aspekte razvitiya biosfernogo rezervata «Grodnenskaya Pushcha» s ispolʹzovaniem DDZ // Avgus-tovskij kanal: problemy izucheniya, sokhra-neniya i populyarizatsii : sb. nauch. st. / Grodn. gos. un-t im. Yanki Kupaly [i dr.] ; red-kol.: N. B. Zhuravleva [i dr.]. – Grodno : GrGU, 2024. – S. 192–199. – URL: https://elib.grsu.by/doc/113070 (accessed: 12.01.2026).
Delegido J., Verrelst J., Alonso L., Moreno J. Evaluation of Sentinel-2 red-edge bands for empirical estimation of green LAI and chlorophyll content // Sensors. – 2011. – Vol. 11, iss. 7. – P. 7063–7081. – https://doi.org/10.3390/s110707063
Gitelson A. A., Merzlyak M. N. Signature analysis of leaf reflectance spectra: algorithm development for remote sens-ing of chlorophyll // Journal of Plant Physiology. – 1996. – Vol. 148, iss. 3/4. – P. 494–500. – https://doi.org/10.1016/S0176-1617(96)80284-7
Immitzer M., Vuolo F., Atzberger C. First experience with Sentinel-2 data for crop and tree species classifications in Central Europe // Remote Sensing. – 2016. – Vol. 8, iss. 3. – Art. 166. – https://doi.org/10.3390/rs8030166
Jiang Z., Huete A. R., Chen J., Chen Y., Li J., Yan G., Zhang X. Analysis of NDVI and scaled difference vegetation index retrievals of vegetation fraction // Remote Sensing of Environment. – 2006. – Vol. 101, iss. 3. – P. 366–378. – https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.02.002
Jilin-1 spectral satellite (JL1GP02-5M) – Belarus (2020): technical documentation / Chang Guang Satellite Technology Co ; [ed.?] X. Zhong. – Changchun : CGSTL, 2023.
Jilin-1 spectral satellite (JL1GP02-5M) – Belarus (2021–2023): technical documentation / Chang Guang Satellite Technology Co ; [ed.?] X. Zhong. – Changchun : CGSTL, 2023.
Korhonen L., Ha D., Packalen P., Rautiainen M. Comparison of Sentinel-2 and Landsat-8 in the estimation of boreal forest canopy cover and leaf area index // Remote Sensing of Envi-ronment. – 2017. – Vol. 195. – P. 259–274. – https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.03.021
Lastovicka J., Svec P., Paluba D., Kobliuk N., Svoboda J., Hladky R., Stych P. Sentinel-2 data in an evaluation of the impact of the disturbances on forest vegetation // Remote Sensing. – 2020. – Vol. 12, iss. 12. – Art. 1914. – https://doi.org/10.3390/rs12121914
Mohammadpour P., Viegas D. X., Viegas C. Vegetation mapping with random forest us-ing Sentinel-2 and GLCM texture feature: a case study for the Lousã region, Portugal // Remote Sensing. – 2022. – Vol. 14, iss. 18. – Art. 4585. – https://doi.org/10.3390/rs144585
Respublikanskij zakaznik «Grodnenskaya Pushcha» // Zapovednye territorii Belarusi. Virtualʹnyj tur. – URL: https://zapovednytur.by/ oopt/zakazniki-respublikanskogo-znacheniya/gr odnenskaya-pushha.html (accessed: 12.01.2026).
Sims D. A., Gamon J. A. Relationships between leaf pigment content and spectral reflectance across a wide range of species, leaf structures and developmental stages // Remote Sensing of Environment. – 2002. – Vol. 81, iss. 2/3. – P. 337–354. – https://doi.org/10.1016/S0034-4257(02)00010-X
Zhao L., Zhang R., Liu Y., Zhu X. The differences between extracting vegetation information from GF1-WFV and Landsat-8 OLI // Acta Ecologica Sinica. – 2020. – Vol. 40, iss. 10. – P. 3495–3506. – https://doi.org/10.5846/stxb201903040405 (in Chinese).
Zhu D.-Y., Xiong K.-N., Xiao H., Lan J.-C. Comparison of rocky desertification detection ability of GF-1 and Land-sat OLI based on vegetation index
// Journal of Natural Resources. – 2016. – Vol. 31, iss. 11. – P. 1949–1957. – https://doi.org/10.11849/zrzyxb.20151393 (in Chinese).