АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КРИОГЕННЫХ
ЛАНДШАФТОВ ЗАПОЛЯРЬЯ В РАЙОНАХ АКТИВНОГО
ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ
СЪЕМКИ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР РАНЕЕ ВЫПОЛНЕНН^1Х ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Обзор некоторых отечественных исследований
1.2. Обзор некоторых зарубежных исследований
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 1
Источники данных ДЗЗ
Исследование криогенных ландшафтов с помощью спутниковых снимков
Методика анализа температурных изменений
Характеристика использованного программного обеспечения
ГЛАВА 4. COCTABH^IE ЧАСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО АНАЛИЗА ...21
Методика получения и обработки данных температуры Методика получения, отбора и обработки данных ДЗЗ.. Пространственно-временной анализ
ГЛАВА 5. ФОРМАЛИЗАЦИЯ АНАЛИЗА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Одной из актуальных проблем, с которой сталкиваются компании и государства при
промышленном освоении районов Крайнего севера являются осложненные
геокриологические условия. Залегающие близко к поверхности толщи многолетнемерзлых
пород накладывают отпечаток на формирование ландшафтов, геологических и
геоморфологических условий и увеличивают риски для строительства капитальных
объектов и прокладки путей сообщения. Изменение этих геокриологических условий
визуально выражается в смене криогенных ландшафтов, а зависит в первую очередь от
глобальных изменений температур воздуха и климата, но своё влияние также вносят уже
созданные и эксплуатируемые техногенные объекты. Встаёт множество проблем при
исследовании подобных изменений, в том числе, необходимость выполнения
исследовательских работ в региональном масштабе. В качестве исходных данных для
анализа могут быть использованы архивные данные дистанционного зондирования Земли
(ДЗЗ). Однако сравнения состояния поверхности хоть и за один и тот же день в разные годы
– некорректное действие в силу изменчивости погодных и климатических условий.
Из вышеизложенного формируется цель данной научно-исследовательской работы:
разработать и апробировать методику подбора материалов ДЗЗ и последующего
проведения анализа и геоинформационного картографирования изменений ландшафтной
структуры Крайнего севера в районах промышленного освоения.
Объектом исследования являются криогенные ландшафты заполярной части
Западно-Сибирской равнины. Предмет исследования изменение пространственной
структуры криогенных ландшафтов и стабильности многолетнемерзлых пород.
Для достижения данной цели необходимо выполнить ряд задач:
1) Провести анализ предыдущих работ, имеющих аналогичные объект и предмет;
2) Подобрать данные для проведения исследования: о температуре воздуха, как
основного фактора влияния глобальную смену ландшафтов, и данные ДЗЗ на изучаемую
территорию (спутниковые системы Landsat 5, 7, 8);
3) Провести статистический анализ данных о температуре воздуха;
4) Разработать методику отбора наиболее корректных данных для анализа
изменений, учитывающий местоположение участков и наступление различных
температурных сезонов на выбранном участке;
5) Провести анализ изменений структуры ландшафтов с помощью ранее
выбранных методик.
В результате изучения совокупности работ прошлых лет, как зарубежных авторов,
так и представителей отечественной науки были сделаны выводы об актуальности
выбранной тематики, нуждах и возможностях современных технологических процессов, и
потенциалах из развития.
Составленное физико-географическое описание территории характеризует её как
территорию повышенного интереса для исследователей, по причинам постепенной её
деградации в аспектах растительного покрова и многолетнемёрзлых пород из-за
непрекращающегося развития нефтегазодобывающей промышленности. При этом крайне
критичными являются и аномальные скачки сезонных температур, которые угрожают
стабильности региона.
Сформировав план проведения анализа, удалось упорядочить и формализовать
процессы, воспроизводимые в нём, что в будущем позволит увеличить эффективность
подобных работ и способствовать разделению труда при выполнении подобных
комплексных исследований. Также подобная формализация даёт простор и возможности
для автоматизации некоторых представленных процессов.
Необходимо дополнительно изучить влияние других факторов климата на процесс
отбора наиболее подходящих для анализа снимков, однако это требует больше времени чем
даётся во время освоения магистерских программ.
Существующая проблема репрезентативности результатов анализа, а конкретно
малые различия в сравниваемых примерах снимков, существует исключительно ввиду
технической стороны вопроса: необходимо содержание и обслуживание физических
хранилищ данных более чем с 30-ти летним возрастом, а также их пополнение
продолжающей поступать информацией всё ещё находящихся на орбите КА. Однако эта
проблема решается при увеличении бюджетов исследований и времени, потраченного на
них.
Тем не менее, некоторые из найденных на одном из участков различия оказалась
весьма интересными по содержанию: быстрое образование хасырейного типа местности
оказалось единичным, но на площадях более пятидесяти гектар, а следы антропогенной
деятельности, сопровождающей нефтегазодобывающий комплекс – как легко заметными
глазу в качестве прямых признаков дешифрирования (развитие сети песчаных буровых
площадок), так и более скрытыми нарушениями растительного покрова (появление
проездов тяжёлой гусеничной техники).