Использование дистанционного зондирования для отслеживания инвазивных деревьев

Учёные из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) усовершенствовали инструменты дистанционного зондирования для идентификации инвазивных кустарников и деревьев можжевельника Эша в центральном Техасе и близлежащих регионах. Эти данные помогут менеджерам пастбищных угодий определить масштабы и серьёзность заражения можжевельником Эша и усилить меры по борьбе с ним.

За последнее столетие распространение можжевельника Эша снизило продуктивность и разнообразие других видов растений на пастбищах. Поскольку можжевельник Эша имеет низкую питательную ценность для пасущихся животных, это изменение растительности также сократило кормовые ресурсы для скота и диких животных.

Инженер-агроном ARS Чэнхай Ян и учёный-пастбищевод Джеймс Эверитт оценили данные дистанционного зондирования, чтобы определить наиболее точный «сигнал» для идентификации зарослей можжевельника Эша, которые часто растут среди других древесных растений.

Данные дистанционного зондирования были собраны на двух участках в Техасе, заселённых можжевельником Эша и другими растительными сообществами. Данные охватывали 98 спектральных каналов (диапазонов света, характеризующихся разной длиной волны) в диапазоне от 475 до 845 нанометров.

Затем команда использовала статистический метод, называемый преобразованием минимальной шумовой фракции (MNF), для снижения помех. По сравнению с исходными изображениями, обработка MNF-изображений занимает меньше времени и требует меньше места для хранения данных, особенно при анализе больших объёмов данных дистанционного зондирования.

Преобразование MNF объединило спектральные данные в 50 отдельных каналов. Дальнейший анализ показал, что первые 10 каналов из этой группы лучше всего подходят для идентификации зарослей можжевельника Эша. Используя эти каналы, учёные смогли достаточно чётко отличить можжевельник Эша от других смешанных древесных видов, других смешанных травянистых видов, голой почвы и воды.