【遥感应用】NASA应对加州干旱对Sierra山森林产生的影响进行制图
来源: http://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-maps-california-drought-effects-on-sierra-trees
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2017-01-05

2016年6月28日

NASA机载可见光成像光谱仪(AVIRIS)数据应用于美国加州内华达山国家森林公园树木健康分类研究。绿色针叶树显示为绿色,2015年死亡的针叶树是红色,2015年秋季可能会死亡的针叶树是黄色。

图片提供:NASA/JPL-加州理工大学/美国农业部林业局

位于美国加州红杉国家森林公园休谟湖护林区已死亡和临死的北美黄松(西黄松)和兰伯氏松(松科植物)。

图片提供:美国农业部林业局

 

基于美国加州帕萨迪纳美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)开发的一种机载仪器测量结果生成的一幅新地图揭示加州持续干旱对于Sierra山脉内华达针叶林产生毁灭性影响。

该地图帮助美国林业局对干旱造成的树木死亡率增加产生的影响进行评估和做出反应,特别是Sierra国家森林公园里的荒野与城市接壤地区。

多年极端干旱之后,遭受高度胁迫的Sierra山脉内华达针叶树(生长松果和通常整年呈绿色的树木)现在更易受到小蠹虫(大小蠹属)的影响。小蠹虫在Sierra山脉内华达针叶林中杀死树木是一种自然现象,但过去几年里死亡率较之以往观测到的规模更要大许多。美国林业局正采用搭载于NASA ER-2型飞机上的机载可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS)仪器近期获得的机载光谱测量结果,并利用新的先进算法,对此大面积崎岖地形地区产生的影响进行量化。该高空ER-2飞机由加州爱德华兹NASA阿姆斯特朗飞行研究中心管理。

应用AVIRIS影像时间序列分析,该影像由加州麦克莱伦美国林业局(USFS)西南太平洋地区遥感实验室科学家制作。科学家们使用机器学习算法对AVIRIS获得的测量结果进行分类。共分为三类:灌木、健康树木、或刚死亡针叶树为主导。以此对2015年夏季公有土地树木死亡率基线进行评估。

为了量化2015年秋季期间增加的死亡植被数量,林业局科学家进行了一项先进的光谱混合分析。该分析通过对每种光谱进行评估确定绿色植被、死去植被和土壤的比例。AVIRIS完整光谱范围对于区分土壤和死树特征很重要。为了制作这幅Sierra国家森林公园树木死亡率综合地图,2015年夏季的研究结果用于评估,发现在2015年秋季期间死亡植被率增长超过10%。

麦克莱伦USFS遥感实验室项目经理Carlos Ramirez指出,可靠和近期信息对于解决公共安全问题尤为重要。目前,在人口中心附近进行树木死亡率“热点”制图,是航空影像最关键的应用。没有AVIRIS成像数据支持,就不可能通过精确的评估来满足这个需求。

AVIRIS通过地球系统光谱测量开展先进科学研究。这些AVIRIS获得的美国西部测量结果是NASA高光谱红外成像仪(HyspIRI)初步机载研究活动的一部分。HyspIRI是美国国家科学院2007年10年期地球科学调研中面向NASA提出的空间项目之一。将来,HyspIRI可以向全球生态研究和更多科学目标提供此类光谱和热量测量结果。

 

原文题目:NASA Maps California Drought Effects on Sierra Trees

资料来源:http://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-maps-california-drought-effects-on-sierra-trees

 

(王化、刘岳明编译,殷永元审核)