Опыт применения геоинформационных данных в оценке постпирогенного восстановления растительного покрова

Жанна Владимировна Атутова

doi:10.17308/geo/1609-0683/2024/3/4-13

Жанна Владимировна Атутова Институт географии им. В. Б. Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук https://orcid.org/0000-0003-4609-1123

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2024/3/4-13

Ключевые слова: вегетационный индекс, NDVI, EVI, гарь, мониторинг, лесовосстановление

Аннотация

Цель работы – рассмотреть возможности применения показателей вегетационных индексов растительности в оценке перспективности лесовосстановления на гарях. Материалы и методы. Исследования опирались на результаты мониторинговых экспедиционных наблюдений в сосновых лесах урочища Бадары национального парка «Тункинский» после прошедших в 2010 году пожаров, охвативших треть территории. За период 2014-2020 годов изучена специфика породного состава древостоя, кустарникового яруса и живого напочвенного покрова. На основе сформированной базы геоботанических данных рассмотрено их соотношение с показателями вегетационных индексов NDVI и EVI, полученными в результате обработки геоинформационных материалов среднего пространственного разрешения. Были выбраны значения вегетационных индексов, соответствующие дате проведения полевых исследований, а также значения на контрольные даты зимнего периода и периодов начала, середины и окончания фаз вегетации. Результаты и обсуждение. Полученный массив данных позволил выявить особенности динамики показателей NDVI и EVI как в пространстве, так и во времени. На гарях в период 2010-2019 годов отмечена флуктуация значений вегетационных индексов почти в каждой сезонной группе, что соотносится с геоботаническим параметрами, имеющими восходящую динамику данных. В лесах, не затронутых пожарами, а значит находящихся в устойчивых экологических условиях, показатели NDVI и EVI оставались стабильными или имели небольшое колебание. Отмечено, что для NDVI характерно завышение значений, особенно в пик вегетации; показатели EVI отличаются большей достоверностью. Выводы. Разновременной анализ продемонстрировал, что и натурные данные, и показатели NDVI и EVI указывают на успешность протекания процессов лесовосстановления. Однако изучение значений вегетационных индексов не может рассматриваться в качестве самостоятельного источника информации в оценке процессов демутации.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биография автора

Жанна Владимировна Атутова, Институт географии им. В. Б. Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук

кандидат географических наук, старший научный сотрудник

Литература

1. Атутова Ж. В. Постпирогенное восстановление подтаежных светлохвойных геосистем Тункинской котловины, Юго-Западное Прибайкалье (на примере сосновых лесов урочища Бадары) // Географический вестник, 2022, No 4 (63), с. 6-18.
2. Братков В. В., Атаев З. В. Вегетационные индексы и их использование для картографирования горных ландшафтов Российского Кавказа // APRIORI. Серия: Естественные и технические науки, 2017, No 1, с. 3-23.
3. Воропай Н. Н., Атутова Ж. В., Шуклина Е. С. Многолетняя динамика температуры почвы пирогенно трансформированных геосистем Тункинской котловины (Юго-Западное Прибайкалье) // География и природные ресурсы, 2022, т. 43, No 2, с. 132-145.
4. Гребень А. С., Красовская И. Г. Анализ основных методик прогнозирования урожайности с помощью данных космического мониторинга, применительно к зерновым культурам степной зоны Украины // Науково-технiчний журнал, 2013, No 1 (7), с. 105-119.
5. Использование данных дистанционного зондирования для ранней диагностики наступления засушливых условий /
Е. А. Дунаева, Д. Е. Плотников, С. А. Хвостиков и др. // Таврический вестник аграрной науки, 2019, No 4 (20), с. 28-45.
6. Использование индексных изображений при дешифрировании растительного покрова Внутригорного Дагестана. / Р. Т. Раджабова, Н. А. Алексеенко, Б. М. Курамагомедов и др. // Юг России: экология, развитие, 2020, т. 15, No 4, с. 126-136.
7. Кадетов Н. Г., Гнеденко А. Е. Подходы к картографированию пройденных пожаром лесов в условиях заповедного режима // Географический вестник, 2019, No 2 (49), с. 148-157.
8. Ландшафтная интерпретация различий сезонной динамики вегетационного индекса EVI поверхности пахотных земель Брянской области / Г. В. Лобанов, А. Ю. Чарочкина, М. В. Авраменко, Н. Н. Дроздов // Вестник СВФУ. Серия «Науки о Земле», 2020, No 3 (19), с. 25-35.
9. Применимость спутниковых продуктов MODIS и VIIRS при изучении прибрежных вод Черного моря / Е. Ю. Скороход, Т. Я. Чурилова, Т. В. Ефимова и др. // Актуальные проблемы изучения черноморских экосистем – 2020, 2020, с. 81-82.
10. Пушкин А. А., Сидельник Н. Я., Ковалевский С. В. Использование материалов космической съемки для оценки пожарной опасности в лесах // Труды БГТУ, 2015, No 1 (174), с. 36-40.
11. Родионова Н. В., Вахнина И. Л., Желибо Т. В. Оценка динамики послепожарного состояния растительности на территории Ивано-Арахлейского природного парка (Забайкальский край) по радарным и оптическим данным спутников Sentinel 1⁄2 // Исследование Земли из космоса, 2020, No 3, с. 14-25.
12. Сидельник Н. Я., Пушкин А. А., Ковалевский С. В. Картирование поврежденных лесных насаждений и объектовлесохозяйственных мероприятий с использованием материалов космической съемки и ГИС-технологий // Труды БГТУ. Серия 1, 2018, No 1, с. 5-12.
13. Спутниковое картографирование растительного покрова Росси по данным спектрорадиометра MODIS / С. А. Барталев, В. А. Егоров, Д. В. Ершов и др. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2011, т. 8, No 4, с. 285-302.
14. Токарева О. С., Алшаиби А. Д. А., Пасько О. А. Оценка восстановительной динамики растительного покрова лесных гарей с использованием данных со спутников Landsat // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2021, т. 332, No 7, с. 191-199.
15. Харук В. И., Пономарев Е. И. Пожары и гари сибирской тайги // Наука из первых рук, 2020, No 2 (87). – URL:https://scfh.ru/papers/pozhary-i-gari-sibirskoy-taygi/ (дата обращения: 17.01.2023). – Текст: электронный:
16. Шевела С. Ю., Погорелов А. В. Вегетационный индекс NDVI как индикатор ландшафтов Краснодарского края // Географические исследования Краснодарского края, 2010, вып. 5, с. 262-268.
17. Application of MODIS/NDVI and MODIS EVI to extracting the information of cultivated land and comparison analysis / Z. Lijun, Z. Zengxiang, D. Tingting, W. Xiao // Transactions from the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2008, vol. 24, pp. 167-172.
18. Evaluating impacts of snow, surface water, soil and vegetation on empirical vegetation and snow indices for the Utqiaġvik tundra ecosystem in Alaska with the LVS3 model / Q. Zhang, T. Yao, K. Huemmrich et. al. // Remote Sensing of Environment, 2020, vol. 240, p. 111677.
19. Forest restoration assessment based on NDVI from MODIS image under different burn intensity in the burned blank in discontinuous permafrost area of Northeast China / L. Zongmei, Z. Zengxiang, Z. Xiaoli et. al. // Proceedings of the 2013 the International Conference on Remote Sensing, Environment and Transportation Engineering (RSETE 2013), 2013, pp. 366-369.
20. Informational analysis of MODIS NDVI and EVI time series of sites affected and unaffected by wildfires / R. Ba, W. Song, M. Lovallo et. al. // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2022, vol. 604, p. 127911.
21. Kiselev M. V., Voropay N. N., Cherkashina A. A. Influence of anthropogenic activities on the temperature regime of soils of the South-Western Baikal region // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, vol. 381, p. 012043.
22. Lykhovyd P. Study of climate impact on vegetation cover in Kherson Oblast (Ukraine) using normalized difference and enhanced vegetation indices // Journal of Ecological Engineering, 2021, vol. 22(6), pp. 126-135.