Науковий вісник НЛТУ України (Mar 2018)
КЛАСИФІКАЦІЯ ЛІСОВОГО ПОКРИВУ ЗА СЕЗОННИМИ КОМПОЗИТНИМИ МОЗАЇКАМИ LANDSAT
Abstract
Розглянуто методику картографування рівнинних лісів України з використанням супутникових знімків Landsat 8 OLI. Класифікацію лісового покриву виконано за допомогою платформи Google Earth Engine (GEE) API, яка забезпечує доступ до архівів супутникових даних і володіє необхідними інструментами для їхнього оброблення. Використано попіксельну процедуру поєднання супутникових знімків у вигляді безхмарних композитних мозаїк за принципом відбору "найкращих" спостережень. Для території рівнинної частини України з архіву відібрано 1548 знімків Landsat 8 OLI, на основі яких створено безхмарні композитні мозаїки для чотирьох сезонів: рік, літо, осінь, квітень-жовтень. Щоб забезпечити повне покриття території досліджень якісними спостереженнями та уникнути пропуску даних, знімки відібрано впродовж 2014–2016 рр. Незалежними змінними для класифікації були спектральні канали видимого та інфрачервоного діапазону, їхні відношення, спектральні перетворення типу "ковпак з кистю", специфічні статистичні метрики, топографічні показники. Для збору опорних даних створено стратифіковану навчальну вибірку обсягом близько 4700 спостережень, а для інтерпретації вибіркових одиниць застосовано загальнодоступні супутникові знімки сервісів Google Maps та Bing Maps. За допомогою класифікаційних моделей Random Forest створено лісову маску, а також тематичну карту, що відображає поширення хвойних, листяних і мішаних лісових насаджень на території рівнинної України. Після перевірки результатів встановлено, що для низки областей степової зони площа лісів виявилася істотно меншою, порівняно з даними офіційної статистики, а для низки північних – навпаки більшою. На основі цього зроблено припущення, що супутникові знімки Landsat 8 OLI дають змогу виявляти процеси природного поновлення лісу на колишніх сільськогосподарських землях українського Полісся, проте їхнє просторове розрізнення недостатнє для картографування насаджень лінійного типу степової зони. Загалом карта характеризується високою точністю (75–88 %). Отримані результати свідчать про доцільність застосування сезонних композитних мозаїк та хмарних технологій для великомасштабного картографування лісів України.
Keywords
