Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Показана принципиальная возможность количественной оценки динамики высоты сплошного полога зрелого и молодого соснового леса на равнине с применением метода взвешенного суммирования временных рядов развернутых интерферометрических фаз. Последние получены с использованием подхода, основанного на облачных расчётах. Сравнением скоростей прироста высоты лесного полога за 2017, 2018 и 2019 гг., рассчитанных по спутниковым радиолокационным данным, подтверждено, что величина прироста зависит, в том числе, от количества осадков в мае-июле текущего года. Разработана технология выявления участков гарей после лесных пожаров 2000-2020 гг., заключающаяся в отслеживании резких изменений вегетационных индексов в пожароопасные сезоны (весна, лето). Реализация технологии была выполнена с помощью высокопроизводительных онлайн-платформ обработки оптических мультиспектральных (Google Earth Engine) и радиолокационных (Alaska Satellite Facility HyP3) данных. Основным преимуществом такого подхода является как доступ к огромному архиву данных различных сенсоров, так и скорость их обработки.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Результаты исследования возможности применения технологии обработки и анализа временных рядов изображений интерферометрической фазы радиолокатора Sentinel-1 методом Stacking InSAR для оценки скорости изменения высоты древесного полога показали следующие ограничения. Вследствие низкой когерентности метод не позволяет выполнить достоверные оценки скорости изменения для: сплошного полога смешанного молодого леса; разреженного полога смешанного молодого леса; разреженного полога молодого хвойного леса на равнине; сплошного полога смешанного и хвойного леса в гористой местности. Для смешанного леса (со сплошным и разреженным пологом) в вегетационный период интенсивные процессы изменения листвы приводят к декогеренции сигнала в С-диапазоне на временных базах 12, 24 и 36 дней. Вне вегетационного периода, несмотря на более высокую когерентность, значимой динамики высоты не обнаружено, что согласуется с биологическими закономерностями роста деревьев. Для разреженного полога молодого хвойного леса на равнине низкая когерентность наблюдается практически круглогодично из-за влияния состояния подстилающей поверхности: наличия и свойств снежного покрова зимой; влажности почвы и динамики травяно-кустарниковой растительности в бесснежный период; процессов замерзания/оттаивания в переходные периоды. Таим образом, установлено, что технология Stacking InSAR для данных Sentinel-1 С-диапазона применима лишь для оценки скорости роста сплошного полога хвойного (за исключением лиственницы) леса на равнине в вегетационный период. Показана принципиальная возможность применения двухпроходной дифференциальной радиолокационной интерферометрии (DInSAR) в L-диапазоне для мониторинга динамики высоты бореальных лесов на основе данных ALOS-2 PALSAR-2 с экстремально длинной временной базой (2114 дней). Несмотря на проблему временной декорреляции, за счет тщательного подбора интерферометрической пары со схожими условиями атмосферы и природной среды были получены высококачественные интерферометрические измерения. Полученная карта смещений имеет четкую пространственную структуру, а не характерный для декорреляции случайный шум. Отсутствие значимых смещений на участке зрелого леса подтверждает стабильность эталонного участка и низкий уровень шума. Отрицательные смещения пространственно коррелируют с зонами выборочных рубок и интерпретируются как снижение биомассы и высоты фазового центра рассеяния. Положительные смещения до 2-3 см соответствуют участкам молодых посадок и интерпретируются как увеличение биомассы и поднятие фазовых центров рассеяния. Валидация подтвердила, что карта смещений отражает реальные физические процессы (снижение высоты из-за рубок и ее увеличение из-за роста). Результаты доказывают практическую применимость многолетних DInSAR-пар для мониторинга изменений в лесных экосистемах. Предложены две методики оценки высоты молодого соснового подроста в зимний период по полностью поляриметрическим данным бистатической радиолокационной системы X-диапазона TerraSAR-X/TanDEM-X. Обе методики основаны на анализе распределения интерферометрической фазы компоненты поверхностного рассеяния, выделенной методом поляриметрической интерферометрии (PolInSAR). В основу положено предположение, что снег на ветвях и хвое формирует (вместе с ними) верхний фазовый центр поверхностного рассеяния, а почва в просветах – нижний. Разность высот между этими центрами соответствует средней высоте подроста. 1. Первая методика предлагает оценивать высоту через анализ ширины основной моды распределения фазы с использованием производной функции плотности распределения и теоретического диапазона стандартного отклонения. Методика применима для определенных стадий лесовосстановления при условии, что разность высот фазовых центров не превышает неоднозначности по высоте (2π). 2. Вторая методика использует анализ двухмодального распределения фазы поверхностного рассеяния. Для участков с прерывистым древостоем в гистограмме четко проявляются два пика: первый соответствует рассеянию от снежно-почвенной поверхности в просветах, второй – от верхнего яруса групп деревьев. Разность фаз между модами после калибровки позволяет оценить среднюю высоту деревьев. Показано, что предложенный принципиально новый подход, основанный на статистическом анализе мод поверхностного рассеяния, эффективен для молодняков определенной стадии развития. Критическим условием является стабильность снежного покрова, так как метаморфизм снега (образование ледяной корки) вызывает значительные сдвиги фазы, искажающие результаты. По результатам исследований опубликованы три статьи, в т.ч. две статьи в журналах индексируемых в RSCI, Scopus и Web of Science (переводная версия), одна статья в журнале "Forests" из первого квартиля.