ВВЕДЕНИЕ 3
Район исследования 5
1. Обзор методов исследования 10
1.1 Методы картографирования 10
1.2 Современные спутниковые данные в задаче картографирования 14
1.3 Математические методы обработки изображений 19
1.4 Средства ГИС для анализа, вычислений и картографии 23
2 Методика работы 26
3 Результаты наземных исследований 31
4 Результаты дистанционных исследований 41
ВЫВОДЫ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
В последние десятилетия в регионах Сибири наблюдается усиление антропогенной деятельности: рубок, строительства, сельскохозяйственного использования, а также увеличения количества пожаров [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7]. Это
может повлечь ряд последствий в т.ч. изменения функционирования лесного
покрова, трансформацию ландшафтов и смещению границ лесных сообществ.
Некоторые изменения можно наблюдать в регионах Сибири [8; 9]. Среди них
горная территория Танзыбейского участкового лесничества (Приенисейских
Саян), где достаточно хорошо выражена высотная зональность, регион представляет интерес своим разнообразием лесной растительности [10]. Ввиду
горного характера ландшафтов, натурные исследования данной территории
затруднены. Выявить и анализировать структуру растительного покрова в целом, а также происходящие в нем изменения стало возможно с помощью
спутникового мониторинга, который позволяет обеспечить охват большой
территории, а также получить качественную и количественную оценку растительных сообществ на локальном, региональном и глобальном уровне. На
данный момент наблюдается дефицит картографических материалов, отражающих современную картину и географию лесного покрова в связи с актуальным влиянием антропогенного фактора [11; 12; 13].
Выбор района работ определяется присутствием различных природных
комплексов в рамках высотной поясности, где представлено широкое разнообразие растительного покрова. А также наличием исходных данных - разномасштабных материалов наземных исследований за разные годы, начиная с
1960х годов до последних лет и спутниковых материалов, получаемых в последние годы (с 2000-х до 2017 г).
Была сформулирована следующая цель работы: актуализировать пространственную структуру классов растительности горной лесной территории
путем натурных и дистанционных методов картографирования на примере
ключевого участка – предгорий и северного макро-склона Западного Саяна.4
Для достижения цели поставлены задачи:
1. выполнить сопряженный анализ, характеризующий состояние репрезентативных ландшафтов, на основе данных наземных обследований и тематической обработки спутниковых материалов;
2. разработать метод тематического дешифрирования экологофитоценотических комплексов растительного покрова горных ландшафтов на
основе многоспектральных спутниковых данных;
3. оценить эффективность применения данных спутниковой информации для мониторинга ландшафтов и изучения растительного покрова;
4. провести мониторинг сезонно-фенологической динамики Танзыбейского участкового лесничества посредством отображения пространственновременных вариаций на серии спутниковой съемки.
В ходе работы было проведено исследование и сделаны следующие выводы.
1. Выполнен анализ и сравнение материалов наземного исследования
репрезентативных участков, с данными дистанционного зондирования. Выявлено, что наибольшая корреляция прослеживается с результатами работы со
спутника Landsat-8.
2. Разработан метод тематического дешифрирования растительного покрова с помощью обучающих выборок. Подобраны уникальные параметры
выявления кедровых массивов в черневом поясе с помощью методов дистанционного зондирования.
3. В ходе оценки эффективности применения спутниковой информации
для изучения растительного покрова установлено, что наилучшим образом
высотную зональность и ландшафтные характеристики территории исследования выявили данные со спутника Terra MODIS, в то же время его применение затруднено на локальном и региональном уровне ввиду низкого разрешения. На основании статистических данных спутники Sentinel-2 и Landsat-8
наилучшим образом детектировали типы растительности, однако учитывая
низкий выбор космоснимков Sentinel-2 применение данных со спутников
Landsat, которые доступны с 1970 года, представляется наиболее целесообразным.
4. Проведен мониторинг сезонно-фенологической динамики в 2017 году с помощью вегетационного индекса NDVI. Динамика индекса коррелирует
с сезонно-фенологическими фазами активности растительного покрова, в том
числе и в условиях высотной зональности, что говорит о его применимости
при оценке сезонной и межсезонной динамике горной территории.
