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

Гумеров Айдар Флоритович
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Данная выпускная квалификационная работа, посвящена изучению региональных особенностей изменений природной среды, с использованием материалов спутниковой съемки. Рассматриваются лесные экосистемы Республики Башкортостан в различных природных зонах, в 7 ключевых участках: в лесостепной зоне, в лесной зоне и в горно-лесной области. Разработана и апробирована 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. Впервые, на изучаемую территорию, были рассчитаны средние значения NDVI и NDWI, индексы, дающие характеристики состояния растительного покрова, 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.

Введение…………………………………………………………………………………….. 3
Глава 1. ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ………………………………………………………… 5
1.1 Глобальные изменения природной среды и климата………………………………… 5
Глава 2. ВЛИЯНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН……………………………………………………….. 10
2.1. Краткая географическая характеристика территории Республики Башкортостан… 10
2.2. Изменения природной среды Республики Башкортостан…………………………… 16
Глава 3. СПУТНИКОВАЯ СЪЕМКА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ…………………………………………………….. 19
3.1 Основы дистанционного зондирования Земли……………………………………….. 19
3.2 Обзор работ по исследованию природной среды с использованием материалов спутниковой съемки………………………………………………………………………… 25
Глава 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЛЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ И ВЫЯВЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН НА ОСНОВЕ МАТЕРИАЛОВ СПУТНИКОВОЙ СЪЕМКИ………
31 4.1 Ключевые участки и их характеристика………………………………………………. 31
4.2 Данные дистанционного зондирования Земли, использованные в исследовании…. 33
4.3 Метеорологические данные для исследования……………………………………….. 35
4.4 Характеристика программных средств, использованных в работе…………………. 38
5. МОНИТОРИНГ И ВЫЯВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН НА ОСНОВЕ МАТЕРИАЛОВ СПУТНИКОВОЙ СЪЕМКИ………………………………………………………………………… 43
5.1 Создание полигонов в QGIS…………………………………………………………… 43
5.2 Разработка методики отбора данных ДЗЗ. Написание кода и обработка данных
ДЗЗ в Google Earth Engine………………………………………………………………….. 45
5.3 Анализ полученных данных и выявление изменений………………………………… 50
Заключение …………………………………………………………………………………. 63
Литература ……………………………………………………………………………………….. 65 ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………………….. 71
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Код для обработки данных дистанционного зондирования Земли………………………………………………………………………………………… 72

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.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету