Глобальная классификация наземного покрова с пространственным разрешением 1 км с использованием метода классификационных деревьев

В статье описывается создание классификации наземного покрова с пространственным разрешением 1 км на основе данных за 1992–1993 годы, полученных с помощью радиометра Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR). Эта карта будет включена в число продуктов, доступных на момент запуска Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), и будет использоваться в качестве входных данных для нескольких алгоритмов, которым необходима информация о типе наземного покрова. Методика была разработана на основе аналогичной работы по созданию продукта с пространственным разрешением 8 км, в рамках которой данные высокого разрешения интерпретировались для формирования обучающей выборки с более низким разрешением. В иерархической структуре дерева использовался набор из 37 294 пикселей размером 1 × 1 км, на основе которого данные AVHRR классифицировались по 12 классам. Применённый подход включал иерархию попарных классификационных деревьев, в которых до выделения всех классов использовалась логика, основанная на форме растительности. Для прогнозирования принадлежности к классам применялись многовременные метрики AVHRR. К наиболее часто использовавшимся метрикам относились минимальная годовая отражательная способность в красном диапазоне, максимальное за год значение нормализованного разностного вегетационного индекса (NDVI) и минимальная температура яркости в третьем канале. Изображения лесов и редколесий, а также территорий механизированного сельского хозяйства в целом согласуются с другими источниками информации, тогда как такие классы, как сельскохозяйственные угодья с низкой биомассой и широколиственные леса высоких широт, представлены неудовлетворительно. Сопоставление итогового продукта с региональными цифровыми картами наземного покрова, созданными на основе данных дистанционного зондирования высокого разрешения, выявило общее соответствие, за исключением, по-видимому, недостаточно точного отображения умеренных пастбищ в пределах сельскохозяйственных территорий. Разделение лесных и нелесных территорий для этих региональных выборок было выполнено с точностью от 81 до 92%. Среднее соответствие по всем классам составляло 65% при учёте всех пикселей и возрастало до 82% при рассмотрении только тех пикселей размером 1 км, которые в наборах данных высокого разрешения более чем на 90% относились к одному классу.