Гіперспектральнае дыстанцыйнае зандзіраванне і ўстойлівае кіраванне лясамі

Гіперспектральнае кіраванне лясной гаспадаркай

Устойлівае кіраванне лясамі ўзмацняе ўвагу да эканамічнай каштоўнасці, з першачарговай увагай на Падтрыманне або паляпшэнне відавой разнастайнасці, структуры, а таксама бягучых і будучых функцый экасістэм і біялагічнай прадуктыўнасці.Пераход ад старамодных, традыцыйных метадаў кіравання лясамі, якія падкрэсліваюць каштоўнасць драўніны, да ўстойлівага кіравання лясамі мае значны характар ​​— складаны час для разгляду будучага кірунку лясоў і лясной гаспадаркі.

Прымяненне дыстанцыйнага зандзіравання ва ўстойлівым лясным гаспадаранні звычайна падзяляецца на чатыры катэгорыі, у тым ліку Класіфікацыя тыпаў ляснога покрыва, ацэнка структуры лесу і зменных інвентарызацыі рэсурсаў (г.зн. відаў дрэў, вышыні, узросту і самкнутасці полага), выяўленне змяненняў у лясах і мадэляванне лясоў.З гэтага пункту гледжання, іншыя зменныя, атрыманыя з дапамогай дыстанцыйнага зандзіравання (якія ў цяперашні час могуць не карыстацца вялікім попытам у лясной гаспадарцы), таксама будуць разглядацца з-за іх патэнцыйнай ролі ў будучых сцэнарыях кіравання. Каб лепш зразумець іх функцыю і рэакцыю на змены навакольнага асяроддзя, неабходна пашырыць існуючыя веды на ўзроўні дрэвастояў на маштаб цэлых лясоў або невялікіх рэгіёнаў. Такім чынам, адрозненне паміж інвентарызаванымі зменнымі і ўскоснымі ўваходнымі/выхаднымі зменнымі ў мадэлях прадукцыйнасці лясоў становіцца менш важным, паколькі попыт на экалагічныя прымяненні, мадэляванне і інтэграваную інфармацыю аб структуры лясоў у лясной гаспадарцы будзе працягваць расці.

У апошнія гады лясныя экасістэмы сутыкнуліся з велізарным ціскам з-за змяненняў навакольнага асяроддзя, такіх як глабальнае пацяпленне і рост насельніцтва. У гэтым кантэксце распрацоўка адаптыўных стратэгій кіравання мае вырашальнае значэнне, і па меры выканання гэтай задачы, разам з усё большай неабходнасцю разумення ролі лясоў у глабальным вугляродным бюджэце (напрыклад, Кіёцкі пратакол), колькасны аналіз лясных экасістэм мае важнае значэнне для лепшага разумення іх ключавых працэсаў. Найважнейшымі працэсамі ў лясах з'яўляюцца абмен вугляродам (фотасінтэз і дыханне), эвапатранспірацыя і кругазварот пажыўных рэчываў. На лакальным узроўні гэтыя працэсы цяжка вымераць; ад рэгіянальнага да глабальнага маштабу іх проста немагчыма вымераць. Таму былі распрацаваны мадэлі мадэлявання патоку масы і энергіі. Гэтыя мадэлі мадэлявання неабходныя для дакладнай ацэнкі структуры і хімічных уласцівасцей лесу ў якасці ўваходных дадзеных (для ініцыялізацыі) або для мэт праверкі.

Роднасныя даследаванні паказалі, як выкарыстоўваць зменныя лісця і кроны, атрыманыя з дапамогай дыстанцыйнага зандзіравання, для абмежавання мадэляў экасістэм. Гэтыя метады патрабуюць прасторава бесперапыннага ўводу дадзеных аб стане экасістэмы ў пачатку мадэлявання і засвойваюць адпаведныя біяфізічныя і біяхімічныя зменныя стану, атрыманыя з дапамогай дыстанцыйнага зандзіравання. Было адзначана, што гіперспектральныя сістэмы візуалізацыі здольныя атрымліваць адпаведныя характарыстыкі расліннасці з большай падрабязнасцю і дакладнасцю, сярод якіх найважнейшымі параметрамі расліннасці з'яўляюцца ўтрыманне хларафіла і азоту ў лісці, каэфіцыент паглынання фотасінтэтычна актыўнай радыяцыі, утрыманне вады ў кроне, максімальная гадавая вага лісця на адзінку плошчы і максімальная гадавая плошча лісця.

Дадзеныя лясной інвентарызацыі, якія выкарыстоўваюцца для кіравання, звычайна існуюць у выглядзе колькасных атрыбутаў, атрыманых у выніку палявых абследаванняў, або ў выглядзе карт ляснога покрыва, інтэрпрэтаваных з дапамогай аэрафотаздымкаў. Атрыбуты абследавання ўключаюць вышыню дрэў, шчыльнасць ствала, аб'ём, віды дрэў і ўзрост. Традыцыйна лясныя інвентарызацыі паўтараюцца кожныя 10 гадоў або часцей, звычайна арыентуючыся на лясы, якія знаходзяцца ў дзяржаўнай або муніцыпальнай уласнасці, а не на прыватныя. Мясцовыя і дзяржаўныя лясныя ўстановы асабліва зацікаўлены ў такіх дадзеных інвентарызацыі, таму што прыватныя лясы могуць мець значнае эканамічнае і экалагічнае значэнне. Таму метады дыстанцыйнага зандзіравання, здольныя картаграфаваць важныя атрыбуты лесу, такія як тып віду, клас узросту, аб'ём полага і біямаса, мелі б вялікую каштоўнасць.

Такім чынам, гіперспектральнае дыстанцыйнае зандзіраванне будзе сканцэнтравана на лясной гаспадарцы, дзе чакаецца значны ўклад гіперспектральных сістэм візуалізацыі, а не на тэхнічных аспектах, такіх як атрыманне, каліброўка і апрацоўка малюнкаў. Зыходзячы з мэтаў, вызначаных ва ўстойлівым лясным гаспадаранні і экасістэмным падыходах да кіравання, увага будзе нададзена класіфікацыі лясоў (відавы склад насаджэнняў, шчыльнасць, спушчанасць полага, вышыня і ўзрост), ацэнцы структуры лясоў (ацэнка бесперапынных зменных) і выяўленні змяненняў у лясах (стыхійныя парушэнні, такія як знішчэнне лясоў, дэфаліяцыя і інактывацыя з-за стыхійных бедстваў, пажараў, фрагментацыі і г.д.).

Класіфікацыя лясных відаў