Анализ методов картографирования растительного покрова Казанско-Вешенского песчаного массива

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматриваются два способа классификации спутникового снимка Landsat-8 на примере ключевого участка Казанско-Вешенского песчаного массива Ростовской области. Первый способ – полуавтоматическая классификация растра с обучением (Semi-automatic classification (SC)); второй – нормализованный вегетационный индекс (NDVI). На снимке, согласно типологии по К.Н. Кулику, пески были отклассифицированны по степени зарастания естественной растительностью на открытые, слабозаросшие и заросшие. В отдельные классы были выделены кустарниковая и травянистая (вегетирующая) растительность, лесные культуры сосны, лиственные древостои. Проведен расчет оценки точности дешифрирования полученных картографических изображений по коэффициенту Каппа Коэна. Выполненное исследование необходимо для выявления наиболее достоверного метода дешифрирования выбранной местности. Полученная картосхема может использоваться для первичной оценки состояния фитоэкологических условий ландшафта территории песчаного массива. На основе картографических изображений путем установки в каждом классе от 70 до 100 точек и проверки их достоверности составлены матрицы ошибок, на основе которых рассчитана суммарная точность дешифрирования. Для полуавтоматической классификации она равна 80.7%, для NDVI – 74.3%. Коэффициент Каппа Коэна в полуавтоматической классификации с обучением составил 77.4%, NDVI – 70.5%. Разница в точности дешифрирования составила почти 7%. Таким образом, из рассмотренных способов классификации спутникового снимка наилучший результат получен при использовании полуавтоматической классификации с обучением.

Об авторах

Д. И. Арчаков

ФГБНУ Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: Archakow777@yandex.ru
Россия, 400062, Волгоград, пр. Университетский, 97

Т. Я. Турчин

Филиал федерального бюджетного учреждения “Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства
и механизации лесного хозяйства” Южно-европейская научно-исследовательская лесная опытная станция

Автор, ответственный за переписку.
Email: t_turchin64@mail.ru
Россия, 346270, Шолоховский район, Ростовская обл., ул. Сосновая, 59 в, станица Вешенская

Список литературы

  1. Адамович Д.А., Ашихмина Т.Я., Кантор Г.Я. Теоретические проблемы экологии. Использование различных комбинаций спектральных каналов космических снимков спутника Landsat-8 для оценки природных сред и объектов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 2. С. 9–18.
  2. Гаель А.Г. Облесение бугристых песков засушливых областей. М.: Государственное изд-во географической литературы, 1952. 218 с.
  3. Гаель А.Г., Гумилев Л.Н. Разновозрастные почвы на песках Дона и передвижение народов за исторический период // Известия АН СССР, Сер. геогр. 1966. № 1. С. 11–20.
  4. Грибова С.А., Исаченко Т.И., Лавренко Е.М. Растительность европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 429 с.
  5. Гумилев, Л.Н. Древняя Русь и Великая степь. М.: Эксмо, 2006. 508 с.
  6. Дубнянский А.В. Пески Среднего Дона. М.: СельхозГИЗ, 1949. 227 с.
  7. Замалитдинова М.Г., Ткачева И.П., Ергалиев Д.С., Сейткожина А. Исследование изменения растительности в зоне Аральского моря на основе космических снимков с использованием вегетационного индекса NDVI // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. 2019. № 3. С. 32–38.
  8. Зюзь Н.С. Культуры сосны на песках Юго-Востока. М.: Агропромиздат, 1990. 155 с.
  9. Ивлиева О.В., Райчева А.В. Физико-географические условия Шолоховского района // Природа Государственного музея-заповедника М.А. Шолохова: сб. статей. Ростов-на-Дону: ООО “Ростиздат”, 2000. С. 18–26.
  10. Королева П.В., Рухович Д.И., Рухович А.Д. Местоположение открытой поверхности почвы и линии почвы в спектральном пространстве RED-NIR // Почвоведение. 2017. № 12. С. 1435–1446.
  11. Кулик К.Н. Агролесомелиоративное картографирование и фитоэкологическая оценка аридных ландшафтов. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2004. 248 с.
  12. Макушкин П.И., Турчин Т.Я., Макушкина И.П. Оценка санитарного состояния аренных дубняков Казанско-Вешенского песчаного массива // Приоритетные направления развития науки и образования: сб. статей II Междунар. научно-практ. конференции. 2018. С. 77–83.
  13. Малышева Н.В. Автоматизированное дешифрирование аэрокосмических изображений лесных насаждений. М.: Московский государственный университет леса, 2012. 151 с.
  14. Миронов В.В. Облесение песков Юго-Востока. М.: Лесная промышленность, 1970. 168 с.
  15. Файзуллоев Ш.А. Оценка точности классификации данных дистанционного зондирования в ГИС-технологии на примере района каскада ГЭС на реке Вахш // Известия науки республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук. 2020. № 1 (178). С. 96–103.
  16. Congedo Luca. Semi-Automatic Classification Plugin. A python tool for the download and processing of remote sensing images in QGIS. Journal of open Source Software [Электронный ресурс]. 2012. № 6 (64). 197 p. https: //doi.org/joss.03172 (дата обращения 24.03.22).
  17. Landis J.R., Koch G.G. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics [Электронный ресурс]. 1977. № 33 (1). Р. 159–174. https://doi.org/10.2307/2529310

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

3.

4.


© Д.И. Арчаков, Т.Я. Турчин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».