Анализ космических снимков как метод контроля природных и антропогенных процессов на примере среднего течения Вороны (Тамбовская область)

Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения РАН, Дальневосточный федеральный университет, Россия Воронежский государственный университет, Россия Дальневосточный федеральный университет, Россия

В долине р. Ворона дистанционные методы использовались для выявления современных тектонических структур. Настоящие исследования продолжены в направлении изучения динамики эрозионных геодинамических процессов в пределах территории государственного природного заповедника «Воронинский». Показаны возможности использования космических снимков в проведении анализа природных и антропогенных процессов, как на водосборных площадях, так и в водоемах.

На основе использования космических фотоснимков ГЦ «Природа» (по листам масштаба 1:500000, информация 1970-х, 1980-х) и Landsat (информация 2000-х гг.), и применения автоматизированных геоинформационных систем (ГИС) был осуществлен мониторинг природных процессов в окружающей природной среде, в том числе связанных с современной тектонической активностью в среднем течении р. Ворона. При проведении ретроспективного анализа динамики эрозионной сети долины р. Ворона протяженностью от г. Кирсанов и до Уварово (площадь 5432,8 км2) были выявлены локальные поднятия и прослежено их влияние на развитие проточно-русловых озер Рамза и Кипец.

Использование дистанционных методов продолжилось в направлении выявления природных и антропогенных процессов в водоемах и на водосборной площади. Для периода 1975-2010 годов был проведен ретроспективный анализ динамики зарастания, а также выявлены участки сноса песчано-глинистого материала, приводящего к заилению водоемов. С этой целью нами осуществлена экспресс-оценка состояния прилегающей водосборной территории с применением метода неконтролируемой классификации дистанционного изображения ISODATA. Изучены изменения вегетационного индекса NDVI, отражающего концентрацию фотосинтезирующей биомассы наземной растительности. В качестве задействованных исходных материалов использованы данные спутниковой системы Landsat, представленные в виде мозаик каналов 7-4-2, а также материалы сайта Earth Science Research Institute (ESRI), позволяющие выполнить оценку изменений индекса NDVI в интерактивном режиме [6].

Спектрозональное изображение Landsat, включающее каналы 7-4-2, применяется для анализа состояния ландшафтных комплексов и растительности, позволяет уверенно распознавать элементы овражно-балочной сети и сельскохозяйственные угодья. Посредством применения алгоритма неконтролируемой классификации ISODATA, группирующего пиксели изображения на основании близости, в пределах изображения удалось уверенно выделить участки луговых и лесных ландшафтов, сельскохозяйственных угодий и, предположительно, зоны активизации эрозионных процессов. Для данных зон характерно разрежение или отсутствие растительности, защищающей почвы от эрозии. В пользу специализации последних говорит распространение в пределах указанных зон активных молодых оврагов и ложбин безрус- лового стока.

В пределах изучаемой территории была проведена оценка динамики индекса NDVI, отражающего концентрации наземной растительности и распространение зон зарастания оз. Рамза, оз. Ки- пец и русла р. Вороны, соединяющей их. В период 1990-2010-х годов на прилегающей к озерам территории происходило сокращение плотности наземной растительности, выразившееся в снижении вегетационного индекса NDVI, при этом для акваторий озер характерно увеличение этого индекса, что отражает их активное зарастание. Мониторинг изменений NDVI по материалам дистанционных съемок согласуется с данными непосредственных наблюдений, свидетельствующих об обмелении и зарастании озера [4].

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи

Энергетические ресурсы мирового океана
Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей более чем пятимиллиардного населения Земли становится сейчас все более насущной. Основу современной мировой энергетики составляют тепло- и гидроэлектростанции. Одн ...