Details

Предмет исследования. Проведены измерения и анализ спектров отражения листьев и хвои древесной растительности в спектральном диапазоне 1-2,4 мкм. Цель работы. Анализ возможностей использования гиперспектральных измерений спектров отражения основных видов лесной растительности в диапазоне 1-2,4 мкм для задач лесного хозяйства Российской Федерации. Метод. Выполнены лабораторные исследования спектров отражения листьев и хвои основных видов древесной растительности, характерной для Европейской части Российской Федерации. В состав лабораторного комплекса входил спектрометр для регистрации спектров отражения в диапазоне 1-2,4 мкм. В качестве образцов хвойной и лиственной древесной растительности были использованы зелёная хвоя ели, сосны и зелёные листья березы, дуба, клена, осины, липы. Измерения проводились в летний период (август) на базе филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана в Дмитровском районе Московской области. Основные результаты. Показано, что спектры отражения лесной растительности в диапазоне 1-2,4 мкм дают возможность разделять хвойные и лиственные породы деревьев и проводить классификацию пород лиственных и хвойных пород лесной растительности. Надёжное разделение спектров хвойных и лиственных пород деревьев происходит в спектральных диапазонах 1,5-1,8 мкм и 2,1-2,4 мкм. Использование спектров отражения в диапазоне 1-2,4 мкм с разрешением 10 нм для березы, дуба, клёна, липы, осины, ели и сосны позволяет эффективно проводить их классификацию для 88% (и более) данных измерений для каждой породы. Практическая значимость. Проведённые исследования являются первым этапом работ по созданию банка данных спектральной отражательной способности древесной растительности, характерной для лесных массивов Российской Федерации. Использование гиперспектральных данных о лесных массивах в диапазоне 1-2,4 мкм позволит проводить распознавание пород деревьев, здоровых и больных деревьев, сухостоя и т. п. и подойти к разработке методики дистанционной инвентаризации лесных массивов.

Subject of study. Measurements and analysis of reflection spectra of leaves and needles of woody vegetation in the spectral range of 1-2.4 mum were conducted. Aim of study. Analysis of the possibilities of using hyperspectral measurements of the reflection spectra of forest vegetation in the range of 1-2.4 mum for forestry tasks of the Russian Federation. Method. Laboratory studies have been carried out on the reflection spectra of leaves and needles of woody vegetation characteristic of the European part of the Russian Federation. The laboratory complex consisted of spectrometer for recording reflection spectra in the range of 1-2.4 mum. Green spruce, pine and green birch, oak, maple, aspen, linden were used as specimens for coniferous and deciduous woody vegetation. Measurements were carried out in the summer period (august) on the basis of the branch of the Bauman Moscow State Technical University in the Dmitrov district of the Moscow region. Main results. It is shown that the reflection spectra of forest vegetation in the range of 1-2.4 mum make it possible to separate coniferous and hardwood tree species and to classify hardwoods and conifers of forest vegetation. The reliable separation of the softwood and hardwood spectra occurs in spectral ranges of 1.5 to 1.8 mum and 2.1 to 2.4 mum. The use of reflection spectra in the range of 1-2.4 µm with a resolution of 10 nm for birch, oak, maple, linden, aspen, spruce and pine makes it possible to effectively classify them for 88% (or more) of measurement data for each species. Practical significance. The studies are the first step in the development of a data bank on the spectral reflectivity of woody vegetation characteristic of the forest areas of the Russian Federation. The use of hyperspectral data on forest areas in the range of 1-2.4 mum will allow the identification of tree species, healthy and sick trees, drying, etc. and approach the development of methods of remote inventory of forest areas.