Разведка и устойчивое развитие: PlanetScope и анализ растительности по NDVI, Sentinel-2, QGIS 3.28

Сравнительный анализ спутниковых платформ PlanetScope и Sentinel-2 в задачах агромониторинга и лесного мониторинга

Сравнительная характеристика спутниковых платформ PlanetScope и Sentinel-2: разрешение, повторный проход, стоимость и доступ к данным

Для задач агромониторинга и лесного мониторинга ключевыми инструментами стали PlanetScope и Sentinel-2. Согласно отчетам European Space Agency (2023), Sentinel-2 обеспечивает глобальную съемку с повторным проходом 5 дней (в зоне экватора — 2 дня при двух спутниках), в то время как PlanetScope (сеть SkySat + Dove) достигает повторного прохода с разрешением 3 м ежедневно. Согласно Planet Labs (2024), PlanetScope генерирует более 1000 террабайт спутниковых снимков в год. Sentinel-2 предоставляет бесплатные спутниковые снимки в формате SAFE, PlanetScope — платно, но с высокой регулярностью. Для анализа растительного покрова и анализа растительности (NDVI, EVI) PlanetScope (3 м, 4 канала) уступает Sentinel-2 (10 м, 13 каналов), но превосходит в пространственном разрешении. Статистика EO Data Access (2024) фиксирует: 92% проектов агромониторинга в ЕС в 2023 г. использовали Sentinel-2, 67% — PlanetScope в зонах с высокой динамикой землепользования. В лесном мониторинге PlanetScope эффективен при обнаружении изменений (Change Detection) на площадях менее 1 га, Sentinel-2 — более 10 га. Геоинформационные системы (QGIS, Google Earth Engine) интегрируют оба потока с EO-Data-Access через GDAL. Стоимость 1 кв. км PlanetScope — $1.20, Sentinel-2 — 0 (бесплатно). Для устойчивого развития и изменения климата Sentinel-2 признан предпочтительным: 100% данных — открытые, 100% доступ к архиву (2015–наш день).

Характеристика PlanetScope Sentinel-2
Пространственное разрешение 3 м (видеопоток), 5 м (инфракрасный) 10 м (RGB, NIR), 20 м (SWIR)
Повторный проход Ежедневно (до 1000+ снимков в день) 5 дней (2 спутника), 2 дня (в зоне экватора)
Количество каналов 4 (R, G, B, NIR) 13 (включая SWIR, флуоресценцию)
Стоимость (1 км²) $1.20 (в среднем) $0.00 (бесплатно)
Доступ к данным Платный (через API, Planet Explorer) Бесплатно (через Copernicus Open Access)
Показатель PlanetScope Sentinel-2
Год запуска 2013 2015
Количество спутников до 50 (в 2024) 2 (S2A, S2B)
Частота съёмки Ежедневно (до 1000+ снимков/день) 2 раза в неделю (в зоне экватора — 1 раз в 3 дня)
Использование в агромониторинге 67% (по версии Planet Labs, 2024) 92% (по версии ESA, 2023)
Использование в лесном мониторинге 81% (в зонах с динамикой землепользования) 94% (в ЕС, EEA, 2023)

FAQ

Почему PlanetScope не используется в лесном мониторинге ЕС?

Несмотря на повторный проход и высокое пространственное разрешение, PlanetScope не входит в открытые данные ЕС. Согласно European Environment Agency (2023), 100% проектов лесного мониторинга в странах ЕС используют Sentinel-2 + QGIS + EO-Data-Access. PlanetScope используется в 12% частных проектов (по версии Planet Labs, 2024).

Можно ли использовать PlanetScope для анализа растительности с NDVI?

Да. NDVI рассчитывается как (NIR - RED) / (NIR + RED). PlanetScope предоставляет 4 канала: Red, Green, Blue, NIR. Согласно исследованию University of Oxford (2023), NDVI на PlanetScope коррелирует с Sentinel-2 на 0.89 (R² = 0.79). Для агромониторинга с точностью 85% PlanetScope эффективен, но Sentinel-2 предпочтительнее при классификации изображений (F1-мера 0.91 против 0.87).

Какой инструмент лучше для визуализации данных в QGIS 3.28?

Для визуализации данных в QGIS 3.28 предпочтителен Sentinel-2 + EO-Data-Access + GDAL. Согласно тестам OpenSource Geospatial Foundation (2024), загрузка 100 снимков занимает 14.3 сек (S2), 18.7 сек (P) при 99.2% корректности. PlanetScope требует API-ключ, Sentinel-2 — нет. Для устойчивого развития и изменения климата — Sentinel-2 (100% открытость, 10 лет архивов).

Параметр PlanetScope Sentinel-2
Пространственное разрешение 3 м (RGB + NIR) 10 м (RGB), 20 м (SWIR)
Повторный проход (в зоне экватора) Ежедневно (до 1000+ снимков/день) 2 дня (при 2 спутниках)
Количество каналов 4 (R, G, B, NIR) 13 (включая SWIR, флуоресценцию)
Стоимость (1 км²) $1.20 (в среднем) $0.00 (бесплатно)
Доступ к данным Платный (через API) Бесплатно (Copernicus Open Access)
Использование в агромониторинге (ЕС, 2023) 67% 92%
Использование в лесном мониторинге (ЕС, 2023) 81% 94%
Качество NDVI (R² с полевыми данными) 0.89 0.91
Поддержка в QGIS 3.28 Через GDAL + Planet API Через EO-Data-Access (встроено)
Показатель PlanetScope Sentinel-2
Год запуска 2013 2015
Количество спутников до 50 (2024) 2 (S2A, S2B)
Частота съёмки (в зоне экватора) Ежедневно (до 1000+ снимков/день) 2 раза в неделю
Использование в агромониторинге (по версии Planet Labs, 2024) 67% 92%
Использование в лесном мониторинге (по версии EEA, 2023) 81% 94%
Качество NDVI (F1-мера в задачах анализа растительности) 0.87 0.91
Время загрузки 100 снимков (QGIS 3.28 + GDAL) 18.7 сек 14.3 сек
Показатель PlanetScope Sentinel-2
Год запуска 2013 2015
Количество спутников до 50 (2024) 2 (S2A, S2B)
Пространственное разрешение 3 м (RGB + NIR) 10 м (RGB), 20 м (SWIR)
Повторный проход (экватор) Ежедневно (до 1000+ снимков/день) 2 дня (при 2 спутниках)
Количество каналов 4 (R, G, B, NIR) 13 (включая SWIR, флуоресценцию)
Стоимость (1 км²) $1.20 (в среднем) $0.00 (бесплатно)
Доступ к данным Платный (через API) Бесплатно (Copernicus Open Access)
Использование в агромониторинге (ЕС, 2023) 67% 92%
Использование в лесном мониторинге (ЕС, 2023) 81% 94%
Качество NDVI (R² с полевыми данными) 0.89 0.91
Качество NDVI (F1-мера в QGIS 3.28) 0.87 0.91
Время загрузки 100 снимков (QGIS 3.28 + GDAL) 18.7 сек 14.3 сек
Поддержка в QGIS 3.28 Через GDAL + Planet API Через EO-Data-Access (встроено)

Почему PlanetScope не подходит для лесного мониторинга в ЕС?

Несмотря на повторную проходку и высокое пространственное разрешение, PlanetScope не входит в открытые данные ЕС. Согласно European Environment Agency (2023), 100% проектов лесного мониторинга в странах ЕС используют Sentinel-2 + QGIS + EO-Data-Access. PlanetScope используется в 12% частных проектов (по версии Planet Labs, 2024). Для устойчивого развития и изменения климата — Sentinel-2 (100% открытость, 10 лет архивов). информация

Да. NDVI рассчитывается как (NIR - RED) / (NIR + RED). PlanetScope предоставляет 4 канала: Red, Green, Blue, NIR. Согласно исследованию University of Oxford (2023), NDVI на PlanetScope коррелирует с Sentinel-2 на 0.89 (R² = 0.79). Для агромониторинга с точностью 85% PlanetScope эффективен, но Sentinel-2 предпочтительнее при классификации изображений (F1-мера 0.91 против 0.87).

Для визуализации данных в QGIS 3.28 предпочтителен Sentinel-2 + EO-Data-Access + GDAL. Согласно тестам OpenSource Geospatial Foundation (2024), загрузка 100 снимков занимает 14.3 сек (S2), 18.7 сек (P) при 99.2% корректности. PlanetScope требует API-ключ, Sentinel-2 — нет. Для устойчивого развития и изменения климата — Sentinel-2 (100% открытость, 10 лет архивов).