Ученые смогли оценить точность тепловых космических снимков по наземным измерениям

Тепловые снимки показывают интенсивность собственного излучения объектов, которая непосредственно зависит от температуры объекта. Они открывают возможность работы с пространственными непрерывными данными, которые применяются для мониторинга состояния различных природных и антропогенных объектов и отслеживания их влияния на тепловое поле территории. В отличие от снимков, наземные измерения дают точную информацию о температуре только одной точки поверхности. 

Иван Казаков

Научное исследование провели Михаил Юрьевич Грищенко  совместно с Полиной Геннадьевной Михайлюковой на острове Кунашир, Большая Курильская гряда. Результаты исследования опубликованы в журнале «Геодезия и картография».

Если при изучении территорий с большой площадью эффективность тепловых снимков однозначна, то при изучении небольших географических объектов, она остается под вопросом. По этой причине, объектом исследования является остров Кунашир с общей площадью 1490 км². 

В качестве наземных данных применялись ежечасные измерения, производимые с помощью небольшого прибора iButton на высоте 1.5-2 м. Таким способом возможно получить данные только для одной точки поверхности, поэтому производится интерполяция (заполнение «пустот» на основе близлежащих значений) полученных результатов, результатом является прогноз температуры на всей площади острова. В качестве космических данных использовались тепловые космические снимки спутника Landsat-8, на которых представлены непрерывные температурные данные с пространственным разрешением 100 м. 

Для оценки точности тепловых снимков по сравнению с наземными измерениями применялся регрессионный анализ  – создавались пары из результатов разных измерений в одной точке в одно время и вычислялась разница полученных температур. 

Благодаря этому, статистически была выявлена высокая точность определения температуры по снимкам, что доказывает рациональность их применения на небольших территориях. 

В исследовании принимал участие студент 3 курса образовательной программы География глобальных изменений и геоинформационные технологии Иван Казаков. Иван поделился своими впечатлениями об экспедиции: «Поездка проходила с августа по сентябрь 2022 года в компании 8 студентов географического факультета МГУ. Я был картографом, главные мои задачи - съемка различных участков территории на БПЛА и последующая обработка данных. Из-за “нелетной” погоды я часто выходил в поле с другими бригадами – ботаниками, которые исследовали растительный мир острова, и почвоведами, занимающимися изучением почвенных разрезов, поэтому близко познакомился и с другими направлениями географии. Больше всего в этой поездке мне понравились бескрайние просторы Курилов и отдых от цивилизации.»

Автор: Ксения Турбина, студентка 3го курса образовательной программы «География глобальных изменений и геоинформационные технологии»