Спутниковые технологии позволяют быстро и точно картировать лесозаготовки на Среднем Западе США

С помощью спутниковых снимков Мутлу Оздоган, доцент кафедры экологии леса и дикой природы Университета Висконсин-Мэдисон, автоматически создаёт карты, показывающие, где были вырублены деревья в виде сплошных рубок с интервалом в пять лет.

Однако отслеживание того, что происходит на местах с точки зрения местоположения, формы и размера вырубаемых участков, никогда не было простой задачей. Около 30% лесов Висконсина находятся в государственной собственности, и по этим территориям карты были доступны. Но большая часть заготовок ведётся на частных землях, что создаёт пробел в знаниях. «Висконсин — ведущий штат по производству бумаги в стране, и вырубка лесов по-разному влияет на эти ценности, но первый шаг к пониманию происходящего — создать карту», — говорит Оздоган.

Карты создаются на основе изображений спутника Landsat NASA, который наблюдает Землю в нескольких различных длинах волн света. Листья деревьев поглощают большую часть видимого красного света солнца для фотосинтеза, поэтому удаление деревьев значительно увеличивает отражение видимого красного света. Хотя отражательная способность может повышаться и на участках с больными, поваленными ветром или сгоревшими деревьями, эти явления обычно можно отличить от рубок. «Большинство вырубок ограничены прямыми линиями, в то время как пожары, ветровалы и вспышки болезней имеют неправильную форму», — поясняет Оздоган.

Для проверки точности Оздоган сравнил свои карты с картами, нарисованными вручную на основе тех же снимков Landsat. «Человеческий мозг — лучший в мире процессор изображений... но мы совпадаем по крайней мере в 90% случаев». Преимущество компьютера — в производительности. Один проход Landsat покрывает квадрат со стороной около 110 миль, поэтому всего три прохода могут задокументировать ситуацию в северных лесах Висконсина и Верхнем полуострове Мичигана. Учёный разрабатывает серию карт, показывающих изменения с пятилетним интервалом с 1985 по 2010 год.

Как только методика будет отработана, Оздоган планирует распространить её на все леса Северной Америки. Он также предполагает создать веб-платформу, где учёные, неправительственные организации, политики и все заинтересованные лица смогут самостоятельно проводить анализ. Компьютерные карты можно будет объединять с другими наборами данных, касающимися сохранения воды, вспышек насекомых и болезней, пожаров, погоды и климата.

Карты также будут полезны для изучения влияния крупной популяции оленей Висконсина на лес. Удаление деревьев создаёт «краевую» среду обитания — переходную зону между полями и лесом, — которую предпочитают оленя. «Увидеть масштабы лесов, открытых пространств и опушек и их близость друг к другу важно, потому что олени и другие виды диких животных реагируют на опушки и открытые участки. Эта работа ценна тем, что показывает нам истинное состояние наших лесов — на ландшафтном уровне», — говорит Дональд Уоллер, профессор ботаники и эксперт по оленям в лесах Висконсина.