Введение 3
Глава 1 Объекты исследования, методы и методика 6
1.1 Характеристика объекта исследования 6
1.2 Определение и суть дистанционного зондирования Земли 10
1.3 Классификация дистанционного зондирования и дешифрование полученных
данных 12
1.4 Программное обеспечение 14
1.4.1 QGIS 3.24.2 16
1.4.2 SAGA GIS 8.2.1 17
1.5 Индекс оценки ледовой обстановки 19
1.6 Методы расчета 20
1.6.1 Методы расчета площади ледового покрова 20
1.6.2 Методы расчета карт температуры поверхности 25
Заключение 28
Список использованных источников 29
Значительную роль в глобальных климатических изменениях играют регионы Земли, расположенные на полюсах - Арктический и Антарктический регионы, они же могут быть и своеобразным индикатором этих же природных изменений.
Главной особенностью гидрометеорологического режима в Арктическом регионе является ледовый покров, присутствующий в Северном Ледовитом океане круглогодично. Морской лед в Арктике обычно тает к сентябрю до минимальных значений, и растет до максимальных в марте. С началом ведения спутниковых записей, в начале 1980-х годов, арктический морской лед показал общее сокращение, но темпы этого сокращения были не особо большими в течении последнего двадцатилетия XX века. В настоящее время космическое дистанционное зондирование все ещё является основным методом мониторинга ледового покрова.
В последнее время климатологи и люди, занимающиеся изучением северных регионов озабочены вопросом сокращения площади ледового покрова и его истончения. Уже в 1980-90 годах глобальное изменение климата начало становиться более заметным, оно охватило не только атмосферу в приземном слое, но и также стало проявляться в изменениях, происходящих с морским льдом в полярных регионах - сокращение площади покровного льда, откалывание ледников. Например, распад огромного шельфового ледника Ларсена, который по площади был сравним с площадью маленькой европейской страны. Он состоял из трех больших частей Ларсен А, Ларсен В и Ларсен С, который единственный из крупных составляющих сохранился к настоящему времени.
Наиболее подвержены изменениям климата являются окраинные моря Арктики. С начала XXI века площадь морского льда значительно сократилась по сравнению со средними значениями 80-х годов. В настоящее время, сентябрьские показатели протяженности ледового покрова, по данным NASA, сокращаются со скоростью 13% за десятилетие, в сравнение со средними значениями 1980-2010 годов. В спутниковой записи в 2012 году протяженность арктического морского льда являлась самой низкой
Но в феврале 2022 года протяженность ледового покрова стала максимальной за текущий год, заняв десятое место в спутниковой записи.
Мониторинг ледовой обстановки очень важен для любой деятельности человека, связанной с Северным Ледовитым океаном, так как может обеспечить безопасность маршрутов судов, благодаря чему возрастет скорость их прохождения акваторий, покрытых льдом, а также проведение мониторинга позволяет планировать сопровождение судов в ледовых районах ледоколами, что поможет избежать блокирование проходящих кораблей льдами в акватории Северного морского пути. Также мониторинг помогает обнаружить большие ледяные трещины и разломы, полыньи и их дальнейшее развитие, обнаружение и установление потенциально опасных участков акватории, их координаты и занимаемую площадь .
Но не только проблемы, связанные с судоходством, требуют пристального внимания. Хрупкая природа Севера - одна из наиболее уязвимых экосистем на Земле. Особенно экосистемы островов Северного Ледовитого океана и окраинные моря арктической зоны.
Все дальше человек продвигается в освоении территорий Крайнего Севера, что необратимо приводит к изменению природной среды. В сложных климатических условиях Арктического региона, антропогенная деятельность наносит большой урон экосистеме ввиду ее низкой способности к самовосстановлению. Поэтому для контроля над текущей ситуацией и обеспечении устойчивого развития региона, необходимо владеть регулярной и объективной информацией о состоянии окружающей среды. Единственный возможный способ получения такой информации - это мониторинг, который включает в себя комплекс мер таких как система наблюдений, оценка текущего состояния окружающей среды и прогноз дальнейшего развития каких-либо ситуаций с учетом внешних и внутренних факторов.
...
В результате проведенной работы показана динамика изменения ледового покрытия Североземельского государственного природного заказника. Использование данных дистанционного зондирования (28 наборов данных) и геоинформационных систем показывает примерно одинаковые состояние ледового покрова в период исследуемых лет.
С помощью QGIS и SAGA GIS были построены карты распространения ледового покрова на территории Североземельского природного заказника и рассчитана его площадь. Среднее значение площадь покрытия льдом всего заказника составила 4427 км2. Но были и значения, выбивающиеся из общей картины, как в 2013 году, когда площадь покрытия составила 3988 км2 и в 1993 году, когда площадь льда составила 4237 км2.
С помощью тех же программ были составлены карты пространственного температурного распределения. По результатам была составлена сводная таблица с температурными значениями на всех четырех участках заказника. Средняя температура характерная для районо архипелага Северная Земля -25°С. В период с 1995-1998 и в 2013 году выделяются рекордно высокие, среди наблюдаемых лет, значения температуры. Самое высокое значение было выявлено на полуострове Парижской Коммуны и составило -16°С.
1. Апарин Б. Ф., Апарин В. Б., Пфайффер Е.-М. Почвы и почвенный покров
о-ва Большевик архипелага Северная Земля // Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2007. - №1(3). - Режим доступа:
https://cyberleninka.ru/article/n/pochvy-i-pochvennyy-pokrov-o-va-bolshevik- агЬ1ре1ада-зеуегпауа-7еш1уа-1(дата обращения 06.04.2022).
2. Архипелаг Северная Земля — Интернет-энциклопедии Красноярского края [Электронный ресурс] URL: http://шy.krskstate.ru/docs/re1ief/arkhipe1ag- severnaya-zemlya/ (дата обращения 07.05.2022).
3. Ананьев Ю.С., Геоинформационные системы : учеб. пособие для студентов специальности «Геологическая съемка, поиски и разведка МПИ». - Том ТФГИ,2003. - 70 с. Режим доступа: https://www.шiigaik.ru/up1oad/ib1ock/ (дата обращения 24.04.2022).
4. Брюханов, А.В. Экологическая оценка состояния лесов в Сибири: тревожные результаты // Устойчивое лесопользование. - 2009. - №2(21) - С.21
1. - Режим доступа: https://wwf.ru/up1oad/ (дата обращения 15.04.2022).
5. Волкодаева М.В., Володина Я.А., Ломтев А.Ю., Носков С.Н. О
необходимости развития системы экологического мониторинга окружающей среды крайнего севера / М.В. Волкодаева, Я.А. Володина, А.Ю. Ломтев, С.Н. Носков // Российская Арктика. - 2019. - №6. - С.37. - Режим доступа:
https://russian-arctic.info/info/artic1es/eco1ogy/o-neobkhodiшosti-razvitiya-sisteшy- monitoringa/ (дата обращения 15.04.2022).
6. Воробьева, А. А. Дистанционное зондирование земли : учебнометодическое пособие / Воробьева А. А. - СПБ.: СПбУ ИТМО, 2012. — 168 с. Режим доступа: https://www.studшed.ru/vorobeva-a-a-distancionnoe-zondirovanie- zemli_e86f940d3d7.html (дата обращения 23.04.2022).
7. Васильев К.П., Что должен знать судоводитель о картах погоды и состояния моря / Васильев К.П. - Ленинград : Гидрометеоиздат,1980. - Режим
доступа: https://flot.com/publications/books/shelf7vasiliev/ (дата обращения
24.04.2022).
8 Виды морских льдов [Электронный ресурс] URL: http://seaman- sea.ru/gidrometeorologiya/742-klassifikatsiya-morskikh-ldov.html (дата обращения 24.04.2022).
1. Государственный природный заказник федерального значения
«Североземельский» [Электронный ресурс] URL:
http://zapovedsever.ru/other/severozemelsky (дата обращения 06.04.2022).
2. Дистанционный мониторинг ледовой обстановки и снежного покрова
[Электронный ресурс] URL: https://innoter.com/articles/monitoring-ledovoy-
obstanovki-i-snezhnogo-pokrova/ (дата обращения 07.05.2022).
3. Дистанционное зондирование Земли: Технология, которая меняет мир [Электронный ресурс] URL: https://eos.com/ru/blog/distanczionnoe -zondirovanie- zemli/ (дата обращения 27.11.2021).
4. Заповедники Арктики [Электронный ресурс] URL: https://izverzhenie- vulkana.ru/2021/05/zapovedniki_arktiki.html (дата обращения 06.04.2022).
5. Ледники — дом для животных, растений и птиц [Электронный ресурс] URL: https://hightech.fm/2021/08/26/glacer-home (дата обращения 05.05.2022).
6. Лекции по фотограмметрии для специальности «аэрофотогеодезия» : учеб. пособие для студентов 2 курса напр. подготовки «геодезия и дистанционное зондирование». - ФГБОУ ВПО «СГГА»,2012. - 99 с. - Режим доступа: https://ecolog.pro/wp-content/uploads/2017/02/Конспект-лекций-ДЗЗ.pdf (дата обращения 23.04.2022).
... всего 38 источников