Оценка обеспеченности зелеными насаждениями городской промышленной зоны Челябинска с использованием изображений Landsat

Тамара Афанасьевна Капитонова; Татьяна Георгиевна Крупнова; Сардана Алексеевна Тихонова; Галина Прокопьевна Стручкова; Ольга Викторовна Ракова

doi:10.17308/geo/1609-0683/2023/1/93-102

Тамара Афанасьевна Капитонова Якутский научный центр СО РАН, Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН https://orcid.org/0000-0001-8513-032X
Татьяна Георгиевна Крупнова Южно-Уральский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0862-710X
Сардана Алексеевна Тихонова Якутский научный центр СО РАН, Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН https://orcid.org/0000-0001-8513-032X
Галина Прокопьевна Стручкова Якутский научный центр СО РАН, Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН https://orcid.org/0000-0002-5161-979X
Ольга Викторовна Ракова Южно-Уральский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-5788-5933

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2023/1/93-102

Ключевые слова: город, растительность, временные ряды, Landsat, нормализованный разностный индекс растительности (NDVI), городские леса, промышленный город

Аннотация

Цель – исследование изменений площади зеленого покрытия Челябинска, оценка обеспеченности зелеными насаждениями на душу населения по районам города за последние 20 лет c 2001 по 2020 годы и разработка стратегии увеличения городских лесов. Материалы и методы. На основе космических снимков со спутников Landsat 5, 7 и 8 и программного комплекса ENVI 5.3 в период с 2001 по 2020 годы сделана радиометрическая и атмосферная коррекция, вычислены значения индекса NDVI и выполнена классификация с обучением для каждого снимка. Результаты и обсуждение. До выполнения тематической классификации было проведено преобразование снимков с использованием метода «Tasseled Cap», который использовался для выявления изменений наземного покрова на разновременных спутниковых изображениях, что повысило качество дешифрирования характеристик физических свойств растительности. Вычислена площадь растительности в процентном соотношении в Челябинске за 2001-2020 годы по всем районам города. Выводы. Для улучшения экологический ситуации Челябинска предлагается провести инвентаризацию деревьев с привлечением общественности, высаживать деревья с раскидистыми кронами для создания большей затененности, использовать вертикальное озеленение, уделять больше внимания научным разработкам.

Скачивания

Биографии авторов

Тамара Афанасьевна Капитонова, Якутский научный центр СО РАН, Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН, г. Якутск, Российская Федерация

Татьяна Георгиевна Крупнова, Южно-Уральский государственный университет

кандидат химических наук, доцент кафедры экологии и химической технологии Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск, Российская Федерация

Сардана Алексеевна Тихонова, Якутский научный центр СО РАН, Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН

ведущий инженер Института физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН, г. Якутск, Российская Федерация

Галина Прокопьевна Стручкова, Якутский научный центр СО РАН, Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Института физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН, г. Якутск, Российская Федерация

Ольга Викторовна Ракова, Южно-Уральский государственный университет

кандидат химических наук, доцент кафедры экологии и химической технологии Южно-Уральского государственного университета, г. Челябинск, Российская Федерация

Литература

1. Treatment of trees with injections. – URL: http://zellandia.ru/uslugi/uhod_za_sadom/lechenie_derevyev/inekcii_derevu (accessed 02.14.2022). – Text: electronic. (In Russ).
2. Bobylev S., Perelet R.: Sustainable development and the “green economy” in Russia: the current situation, problems and perspectives. Sustainable Development in Russia, 2013, pp. 13-19.
3. Chander G., Markham B., Helder D.: Summary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI sensors. Remote Sens. Environ, 2009, no. 113 (5), pp. 893-903.
4. Eric P. Crist, Richard C. Cicone. A.: Physically-Based Transformation of Thematic Mapper Data – The TM Tasseled Cap. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1984, vol. 22, no. 3, pp. 256-263.
5. Hatfield J. L., Walthall C. L.: Climate Change: Cropping System Changes and Adaptations. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems, 2014, December, pp. 256-265.
6. Kanniah K. D. Quantifying green cover change for sustainable urban planning: A case of Kuala Lumpur, Malaysia. Urban Forestry & Urban Greening, 2017, vol. 27, pp. 287-304.
7. Kauth R. J., Thomas G. S.: The tasseled Cap – A Graphic Description of the Spectral-Temporal Development of Agricultural Crops as Seen by LANDSAT. Proceedings of the Symposium on Machine Processing of Remotely Sensed Data, Purdue University of West Lafayette, Indiana, 1976, pp. 4B-41 to 4B-51.
8. Quantifying cooling effects of facade greening: shading, transpiration and insulation / M. T. Hoelscher, Nehls T., Janicke B., Wessolek G. Energy Build., 2016, no. 114 (Special Issue), pp. 283-290.
9. Tan P. Y., Wang J., Sia A.: Perspectives on five decades of the urban greening of Singapore. Cities, 2013, no. 32, pp. 24-32/
10. Thermal evaluation of vertical greenery systems for building walls / Wong N. H., Tan A. Y. K., Chen Y. and etc. Build. Environ., 2010, no. 45 (3), pp. 663-672.
11. Turning pollutant gases into oxygen. Filtration + Separation, 2019, vol. 55, no. 6, pp. 16-18.
12. Yichun Xie, Zongyao Sha1, and Mei Yu.: Remote sensing imagery in vegetation mapping: a review. Journal of Plant Ecology, 2008, vol. 1, no. 1, pp. 9-23.