сверхбольшие архивы спутниковых данных и возможности их распределенного анализа

назад

Анализ влияния почвенно-климатических условий на сохранность государственных защитных лесных полос на основе данных Sentinel-2

Выприцкий А.А., Шинкаренко С.С.

// Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2022. № Т. 19. № 5.. С.147-163.

SSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)

Государственные защитные лесные полосы (ГЗЛП) создавались 50–70 лет назад для противодействия процессам деградации агроландшафтов, улучшения микроклиматических условий, повышения урожайности и биоразнообразия. Всего было создано восемь ГЗЛП, пять из которых пролегают через Волгоградскую обл. Данный регион расположен в достаточно контрастных условиях: почвенный покров сменяется от чернозёмов на севере региона до светло-каштановых и солонцов на юге и юго-востоке. Норма осадков, соответственно, снижается с 450 до 280 мм в год. Расположение Волгоградской обл. в таких разнообразных условиях делает её подходящим регионом для анализа влияния почвенно-климатических факторов на состояние различных компонентов агроландшафтов, включая полезащитные лесные насаждения и ГЗЛП. Цель данного исследования состоит в определении сохранности ГЗЛП Волгоградской обл. на основе спутниковых изображений Sentinel-2 и выявлении закономерностей влияния на неё климатических условий и почвенного покрова. Большинство существующих исследований ГЗЛП используют натурные методы, всеобъемлющий мониторинг ГЗЛП в пределах региона по материалам дистанционного зондирования не проводился. Высокое пространственное разрешение Sentinel-2 (10 м/пиксель) позволило выделить покрытую лесом площадь внутри проектных границ ГЗЛП на основе использования экспертного порога значений NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index — нормализованный разностный вегетационный индекс) в конце лета – начале осени, когда облиственные деревья имеют значительно большие значения данного вегетационного индекса в сравнении с убранными полями и естественной травянистой растительностью. В результате работ выделено 23,4 тыс. га проектной площади ГЗЛП, в том числе 21,3 тыс. га участков ГЗЛП с сомкнутостью полога более 0,3. Эта величина соответствует материалам официальной статистики. Подтверждено ухудшение состояния насаждений ГЗЛП по мере продвижения на юг от зоны чернозёмов до светло-каштановых почв. Установлена сильная связь сохранности ГЗЛП с гидротермическими условиями: для среднемноголетней годовой суммы осадков R = 0,79, для среднегодовой температуры R = –0,69. Связь сохранности ГЗЛП аппроксимируется логистической функцией с R2 = 0,74. В условиях, когда норма осадков меньше 400 мм в год, сохранность ГЗЛП не превышает 70 %, при сумме осадков менее 360 мм в год насаждения практически полностью распадаются. Полученные картографические материалы могут использоваться для планирования и оптимизации лесотехнических мероприятий по уходу и созданию новых насаждений ГЗЛП.

Ссылка на текст: http://d33.infospace.ru/jr_d33/2022v19n5/147-163.pdf
  • ФНЦ агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, Волгоград
  • Институт космических исследований РАН, Москва
назад