Гиниятуллина О.Л. Потапов В.П.
Оценка состояния нарушенных земель горнопромышленных регионов по данным дистанционного зондирования
Докладчик: Гиниятуллина О.Л.
Одной из ведущих проблем горной отрасли является деградация земель в результате отработки полезных ископаемых. В настоящее время в крупных горнопромышленных регионах, особенно в Кузбассе, очень остро стоит проблема оценки состояния земель горных отвалов угледобывающих предприятий. Применение классических методов полевых исследований в виде отбора срезов почвенного грунта, оценки специалистами-ботаниками состояния растений и т.п. позволяют сформировать точечные индикаторы состояния, которые практически невозможно аппроксимировать на большие территории, т.к. это приводит к существенной ошибке вычислений. Современные системы дистанционного зондирования Земля позволяют оценивать состояние растительности и почвы на больших территориях [1,2]. При этом современные сенсоры обеспечивают сканирование поверхности в узком инфракрасном диапазоне (0,69–0,73, называемом крайний красный или red-edge), который особенно чувствителен для анализа растительной биомассы. Применение снимков обеспечивает повторяемость вычислений для одной территории, создавая динамическую картину процессов деградации/восстановления. В докладе представлено исследование горных отвалов на примере Кузбасса по данным дистанционного зондирования Земли. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 12-07-31001. Показана оценка состояния природных территорий в двух направлениях: анализ ретроспективы и анализ «вглубь» по снимкам различного разрешения (от среднего до сверхвысокого масштаба). Приведен алгоритм восстановления физических характеристик объектов и явлений по данным дистанционного зондирования. При этом применяются не только традиционно используемые геофизические параметры, сопоставимые с данными контактных измерений, но и интегральные характеристики (индексы), не сводимые к традиционным геофизическим параметрам, но при этом наиболее адекватно и полно реализующие потенциал дистанционного зондирования [3]. Условно характеристики разделяются на обобщенные физические характеристики, выраженные в устойчивых единицах, и спектральную отражательную способность объектов. Приводятся результаты расчета и обоснование применения в исследовании таких вегетационных индексов, как классический нормализованный разностный вегетационный индекс (Normalized Difference Vegetation Index), почвенный вегетационный индекс (Soil Adjusted Vegetation Index), 1-3 индексы Вогельмана для области ближнего инфракрасного склона (Vogelmann Red Edge Index 1, Index 2, Index 3), нормализованный разностный инфракрасный индекс (Normalized Difference Infrared Index, NDII). Показаны результаты обработки снимков. Рассматривая растительность в качестве индикатора уровня техногенной нагрузки на природную среду региона, дается наглядное представление изменения экологической обстановки в результате техногенного воздействия.
Литература:
1. De Jong, Steven M., van der Meer, Freek D. Remote Sensing Image Analysis Including The Spatial Domain. NEW YORK, BOSTON, DORDRECHT, LONDON, MOSCOW: Kluwer Academic Publishers, 2004.
2. Чабан Л.Н., Вечеру Г.В., Гаврилова Т.С. Исследование возможностей классификации растительного покрова по гиперспектральным изображениям в пакетах тематической обработки данных дистанционного зондирования // Труды МФТИ. 2009. 1(№3). С. 171-180.
3. Ческидов В.И. и др. Пути повышения эффективности и экологической безопасности открытой добычи твердых полезных ископаемых. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010
К списку докладов