Выявление региональных особенностей глобальных изменений природной среды на основе материалов спутниковой съёмки

Актуальность темы. Современное состояние природной среды подвержено
изменениям, что обусловлено природными и антропогенными факторами. Одним из
методов исследования изменения природной среды – является мониторинг изменения
природных условий. Мониторинг – это комплексная система наблюдений за состоянием
окружающей среды, оценки и прогноза изменений ее состояния под воздействием
природных и антропогенных факторов. Мониторинг предполагает процесс
систематического или непрерывного сбора информации о параметрах окружающей
среды для определения тенденций их изменения. Мониторинг можно проводить с
помощью сети стационарных пунктов, однако наблюдения на отдельных точках или
профилях не всегда отражают пространственные изменения. Поэтому использование
аэро- и космических снимков является необходимым условием проведения регулярных
наблюдений за современным состоянием систем. Сравнение их с результатами съемок,
выполненных в прошлые годы, десятилетия позволяет точно выявить произошедшие
изменения природной среды. Применение материалов спутниковой съемки при
проведении мониторинга сводится к сопоставлению разновременных данных для
выявления изменений в природной среде.
Цель работы: Разработать методику мониторинга природной среды (на примере
лесных экосистем) с использованием материалов спутниковой съемки и апробировать её
на примере ключевых участках, расположенных на территории Республики
Башкортостан.
Задачи научно-исследовательской работы:
-Анализ изученности данного вопроса и актуальности данной темы, обзор
литературы;
-описание географической характеристики территории Республики
Башкортостан и природных особенностей ключевых участков исследования;
-подбор данных дистанционного зондирования Земли и метеорологических
данных, а именно, информации по температуре воздуха и относительной влажности
воздуха, как об одних из главных факторов, влияющих на состояний лесного покрова и
в целом природной среды;
-разработка методики отбора и обработки данных дистанционного зондирования
Земли с необходимыми параметрами, такие как: временной промежуток,
местоположение объекта исследований, допустимый процент облачности и т.д.
-статистический анализ данных ДЗЗ, исследование динамики, изменений
показателей NDVI и NDWI;
-статистический анализ данных метеостанций;
-сравнение, сопоставление данных ДЗЗ и наземных данных (данных
метеостанций), анализ, выявление характерных изменений.
Объект исследования: объектом исследования являются современные
изменения природной среды.
Предмет исследования: тенденции изменений природной среды в пределах
изучаемой территории.
Научная новизна.
1. Разработана методика (путем написания кода в облачной платформе для
геопространственного анализа Google Earth Engine), который позволяет сделать отбор и
обработку данных дистанционного зондирования Земли, с учетом необходимых
параметров (временной промежуток, местоположение объекта исследований,
допустимый процент облачности).
2. Впервые, на изучаемую территорию, были рассчитаны средние значения
NDVI и NDWI, индексы, дающие характеристики состояния растительного покрова
(для летнего периода, с 1985 по 2020 гг.), проведен сравнительный анализ полученных
значений индексов с данными близлежащих к ключевым участкам метеостанций,
оценено влияние тенденций изменений метеорологических данных на данные NDVI и
NDWI. Путем анализа полученных данных выявлены характерные изменения
природной среды изучаемой территории.
1. ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.