Учёные предложили новые технологии для мониторинга растений

Совместные усилия трёх коллективов помогли исследователям идентифицировать различные виды растений при помощи технологии дистанционного зондирования Земли.

Поводом для проведения масштабного исследования стали неблагоприятные для древесных растений климатические особенности степной зоны. Также специалисты были нацелены на решение проблем, с которыми они сталкиваются при инвентаризации и мониторинге состояния деревьев из-за густоты и обширной площади насаждений.

В своей работе учёные решили проверить эффективность использования гиперспектральных камер, применяемых для дистанционного зондирования Земли. Такой мониторинг проводится из космоса и позволяет охватить большие территории. Гиперспектральная съёмка даёт данные о вегетационных индексах, позволяющих идентифицировать разные виды растений и вовремя выявить их патологии. Это особенно важно в городских условиях, где растения испытывают стресс в результате влияния специфических негативных факторов.

Эксперимент проводили на примере клёна, поскольку эти деревья встречаются повсеместно и активно используются в ландшафтном дизайне и озеленении городов. А так как род растений насчитывает более 150 видов, учёные смогли оценить, насколько точно камеры определяют видовую принадлежность.

Как пояснил директор НОЦ «Ботанический сад НИУ «БелГУ», доктор биологических наук Валерий Тохтарь, в настоящее время интенсивно развиваются методы дистанционного анализа способности растений отражать свет. Использование таких подходов даёт исследователям совершенно новые возможности в оценке состояния деревьев и растительного покрова в целом в различных местах обитания.

– Уникальность и неповторимость отражающихся спектров света различных видов позволяет дистанционно выявлять их присутствие даже в пределах слабодоступных мест обитания. Это особенно важно при мониторинге опасных чужеродных видов растений, требующих контроля за их появлением и распространением. В этом перспективном направлении мы и начали сотрудничество с коллегами ботанического сада Южного федерального университета, которое принесло первые интересные и обнадеживающие результаты, – подчеркнул Валерий Константинович.

Оказалось, что по вегетационным индексам, полученным с камер, каждый вид стабильно отличается от другого, что позволяет определить, какое конкретно растение попало в зону видимости. Предложенные подходы могут быть использованы для оперативного мониторинга состояния зелёных насаждений.

Результаты исследования отражены в высокорейтинговом журнале Remote Sensing Applications: Society and Environment (перечень Scopus, Q1).