Модель спутникового дистанционного зондирования для прогнозирования транспирации в плантациях японского кипариса

Леса, известные как природные "зеленые дамбы", играют ключевую роль в пополнении запасов подземных вод. Однако в Японии острой проблемой является скученность в искусственных лесах из-за отсутствия ухода, например, прореживания. Эта скученность приводит к значительным потерям воды из лесов в атмосферу через совокупность испарения с почвы и транспирации деревьев (Et), известную как эвапотранспирация.

В лесах Японии Et — главный фактор истощения водных ресурсов. Точное измерение Et на обширных территориях критически важно для управления запасами подземных вод, особенно во время засух.

Для решения этой задачи исследователи из Университета Цукубы разработали модель, которая прогнозирует Et точнее предыдущих методов. Проект был сосредоточен на плантациях кипариса и объединил технологии спутникового дистанционного зондирования с детальными данными лесной таксации (FI). Работа опубликована в ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing.

Прогнозирование Et чрезвычайно сложно, так как на него сильно влияют изменения погодных условий и физиологические реакции деревьев. Однако инновационная модель команды интегрирует эти переменные, используя спутниковые данные о температуре поверхности, мультиспектральную съемку и комплексные данные FI.

Важный компонент модели — расчет площади заболони (части дерева, транспортирующей воду) на основе информации FI. Эта интегрированная модель показала впечатляющие результаты, продемонстрировав высокую корреляцию (r = 0.76–0.89) между прогнозом и фактическими измерениями Et.

Эта пионерская модель не ограничивается кипарисом и может быть адаптирована для прогнозирования Et в других лесных породах. Её также можно использовать совместно с другими инструментами дистанционного зондирования, например, дронами. Модель — важный шаг к повышению точности и эффективности управления лесами. Это ключевой инструмент для развития устойчивого лесного хозяйства и понимания жизненно важной роли лесов в пополнении водных ресурсов Земли.