ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДИКА РАБОТЫ 6
1.1. Космический мониторинг 6
1.2. Водный индекс 7
1.3. Вегетационный индекс 8
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗЕЙСКОГО
ВОДОХРАНИЛИЩА 10
1.1. Физико-географическая характеристика 10
2.2. Климатические условия территории 11
2.3. Прибрежные территории Зейского водохранилища 13
ГЛАВА 3. СПУТНИКОВЫЙ МОНИТОРИНГ ЗЕЙСКОГО
ВОДОХРАНИЛИЩА 18
3.1. Обработка снимков 18
3.2. Использование субаквальных ландшафтов 21
3.3. Индекс MNDWI 24
3.4. Индекс NDVI 28
3.5. Изменение границ Зейского водохранилища 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 41
Актуальность исследования водных объектов и прилегающих акваторий чрезвычайно высока. Водные объекты являются одним из главных природных ресурсов Российской Федерации, рациональное и использование на основе научных данных, которых является важной задачей при решении различных социально-экономических проблем. Нарастающие темпы и расширение возможностей использования водных ресурсов в различных сферах деятельности человека способствует создание водохранилищ. В Сибири и на Дальнем Востоке крупные водохранилища формировались преимущественно после строительства ГЭС для получения дешевой электроэнергии. Зейское водохранилище в частности используется как средство защиты от наводнений. Наряду с этим, создание и эксплуатация искусственно созданных водоемов приводит к значительным изменениям территорий, возникновению различных геоэкологических проблем, требующих тщательного изучения для решения практических задач.
Так как береговая линия Зейского водохранилища имеет протяженность около 1700 км, изучение наземными, полевыми методами трудновыполнима и малоэффективна.
Традиционные подходы исследований в данном случае не позволяют оперативно решать задачи мониторинга береговой линии и процессов, связанных с ее изменением. Следовательно, методы дистанционного зондирования Земли (ДДЗ), являются наиболее удобными для мониторинга затопляемых территорий. Использование космических снимков значительно упрощает сбор и обработку данных. Но существуют несколько проблем при ДЗЗ. Такие как облачность, которая искажает данные снимков. Не достаточность космических снимков в открытом доступе для исследования.
Для максимально эффективного использования в разных отраслях сельского хозяйства Амурской области затопляемых субаквальных территорий Зейского водохранилища необходимо проанализировать изменения площади участков и показателя растительной продуктивности на них посредством спутникового мониторинга. Отметим, что при данном мониторинге затопляемых территорий водохранилища, находящегося в зоне действия муссоного климата, важно использовать качественные космические снимки определенного времени года, в данном случае были выбраны снимки за август, так как в августе уровень водной поверхности в Зейского водохранилища максимальный.
Без изучения основных физико-географических процессов, использование природных ресурсов, в частности субаквальных территорий, приводит к деградации природных ресурсов при их не обоснованном использовании. Метод космического мониторинга в исследовании территории затопления позволяет оценивать состояние субаквальных территорий, определять порядок и обосновывать очередность использования прибрежных ресурсов.
Объектом исследования выступило Зейское водохранилище - крупнейший искусственный водоем на Дальнем Востоке, расположенный в среднем течении р. Зея.
Предмет исследования: мониторинг околоводных процессов на примере Зейского водохранилища.
Целью исследования является, анализ динамики субаквальных комплексов Зейского водохранилища по данным дистанционного зондирования Земли на примере территории прилегающей Зейского водохранилища.
Для решения поставленной цели решены следующие задачи:
1) анализ литературных, картографических материалов и данных ДЗЗ на территорию исследования;
2) подбор космических снимков и картографического материала;
3) дешифрирование данных ДЗЗ.
При написании работы использовались следующие методы исследования: библиографический, сравнительно-географический, картографический метод, космического мониторинга - системы регулярных наблюдений и контроля состояния территории, анализа происходящих на ней процессов и своевременного выявления тенденций, имеющих место изменений средствами космического базирования.
В результате работы был проведен анализ изменения береговой линии и околоводных территорий Зейского водохранилища. Рассмотрена динамика изменений субаквальных территорий участка с 1999 по 2018 гг. Сделаны карты динамики береговой линии, карты значений MNDWI и NDVI для Зейского водохранилища и прибрежных территорий.
Анализируя полученные данные по площади затопления субаквальных ландшафтов Зейского водохранилища за 1999, 2013, 2016, 2018 года, видно, что минимальная площадь затопления и, следовательно, максимальная площадь субаквальных ландшафтов наблюдалась в 1999 году (2110 км2), а в августе 2013 года во время катастрофического наводнения площадь затопления была максимальна (2506,3 км2). После 2013 года наблюдается снижение уровня водной поверхности, обнажение субаквальных ландшафтов на 33 км2 и повышение уровня продуктивности биомассы на исследуемой территории. Максимальную площадь прибрежные субаквальные ландшафты в 2016 году по сравнению к 2013 достигли на востоке водохранилища на участках плесов р. Зея и р. Уркан.
Рассмотрен вариант рационального использования субаквальных ландшафтов Зейского водохранилища. В ходе работы выяснилось, что территории, которые периодически подвергаются затоплению, можно использовать для эффективного выращивания сельскохозяйственных растений, использовать как сенокосы. Это может помочь снизить антропогенную нагрузку на близ лежащие территории и сохранить нетронутые человеком территории. Зейское водохранилище является антропогенным объектом, следовательно, использование именных территорий водохранилищем является рациональным использование природных ресурсов.
Анализ выполненных карт показал, что биомасса по данным значений NDVI на территории, которая в течении трех лет освободилась от водной поверхности, показала повышенные значения. Так как на таких территориях образуется плодородный слой почвы, образованный отложением осадка богатого органикой. Данный способ поиска территорий для аффективного выращивания растений можно применять к различным водным объектам, при наличии многоспектральных снимков на исследуемую территорию.
В дипломной работе использованы многоспектральные космические снимки. С помощью космических снимков произведен мониторинг затопляемых земель на основе космических снимков с облачность не более 30%, с единым месяцем съемки (август). Создание картографического материала и его анализ с использованием программы ArcGIS. Для этого применено дистанционное зондирование водных объектов и околоводных территорий.
Таким образом, для мониторинга околоводных процессов Зейского водохранилища, было применено дистанционное зондирование, на основе разновременных космических снимков составлен картографический материал.
В ходе выпускной классификационной работы достигнуты поставленные цели и задачи.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
