Во главе с Центром технических исследований Финляндии VTT в рамках проекта ЕС «Северное государство» был разработан новый метод использования спутниковых изображений для оценки баланса углерода в лесах. Углеродный баланс показывает, сколько углерода поглощается или выделяется лесами каждый год. Это позволяет отображать углеродный баланс на цифровых картах с точностью до десяти метров.
Метод включает в себя картографирование ключевых характеристик лесных массивов и лесов, таких как расположение, основные породы деревьев, высота и биомасса, по изображениям, предоставленным европейскими спутниками Sentinel. Эти цифровые изображения вводятся в модель вместе с климатическими данными. Результатом являются карты секвестрации углерода. Такие карты показывают, какие области являются поглотителями или источниками углерода. Эта информация может быть использована для таких мероприятий, как планирование лесопользования и оценка воздействия на климат.
Простейшие карты показывают количество углерода, выделенного в результате фотосинтеза, но не учитывают углерод, высвобождаемый при разложении органического вещества. Более рафинированные продукты учитывают углерод, выделяемый живыми растениями, и выбросы углерода из почвы. Они дают более точное представление об углеродном балансе, но требуют наилучших исходных данных. Удалось создать более совершенные карты углеродного баланса территории Финляндии, потому что было доступно достаточно наземных эталонных данных для интерпретации спутниковых изображений.
Партнеры по проекту разработали передовые методы интерпретации изображений со спутников и дронов. Хельсинкский университет провел расчеты для окончательных карт баланса углерода на основе интерпретации спутниковых изображений VTT. Нам пришлось изобрести новый подход к обработке таких огромных объемов данных», - говорит профессор-исследователь Туомас Хяме.
Хельсинкский университет также разработал новый способ использования своей модели углеродного баланса для прогнозирования объемов растущих запасов. Оценки запасов древостоя для Финляндии дали почти такой же результат, как и национальные инвентаризации лесов.
В наиболее подробных картах разрешение составляло десять метров. Более грубые карты с разрешением 500 м использовались для расчета баланса всей зоны бореальных хвойных лесов от Исландии до Урала. Одни и те же методы можно использовать для интерпретации спутниковых изображений и оценки углеродного баланса, несмотря на существенные различия в разрешении изображений.
Серия спутников Sentinel составляет центральную часть программы Copernicus ЕС и Европейского космического агентства (ESA), которая будет предоставлять бесплатные спутниковые данные со всего мира в ближайшие десятилетия. Текущий общий бюджет программы составляет более семи миллиардов евро.
Simosol Oy стала третьим финским партнером, участвующим в проекте Северного штата, помимо Хельсинкского университета и VTT. Другие страны-участницы включают Великобританию, Исландию, Норвегию и Россию. Общий бюджет Северного штата составил чуть меньше трех миллионов евро.
Идет подготовка к практической реализации результатов проекта, которая, как ожидается, произойдет в течение двух лет. Недавно Хяме представил результаты в Хельсинки на конференции Европейского космического агентства (ЕКА) «Балтика из космоса».