ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 159-168

Использование космоснимков Landsat для геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий

Н.В. Крутских 1 , И.Ю. Кравченко 2 
1 Институт геологии Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Россия
2 Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Россия
Одобрена к печати: 20.11.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-159-168
В работе рассмотрен метод использования данных дистанционного зондирования при геоэкологическом мониторинге урбанизированных территорий. Снежный покров в пределах городских территорий подвергается значительному загрязнению, при этом изменяются его отражающие способности. Оценка трансформации снежного покрова города проводится по данным программы Landsat. В качестве критериев оценки используются индексы, основанные на изменении отражательной способности чистого и загрязнённого снега в различных диапазонах. Выявлены тесные корреляционные связи между применяемыми индексами и содержанием технофильных элементов в снеге. Установлено, что спектральные индексы фиксируют различия минерального и химического составов загрязняющих примесей. Это позволяет выявлять вклад различных источников в загрязнение снежного покрова в городе. На примере г. Петрозаводска разработаны основные алгоритмы мониторинга качества снега по данным дистанционного зондирования в пределах городских территорий. Снежный покров наблюдается на полигонах, привязанных к открытым территориям, где в зимний период он не подвергается смещению, уборке. Проверка заснеженности площадок мониторинга по данным космоснимков проводится по двум группам критериев. Наиболее оптимальным временем для мониторинга загрязнения снежного покрова является период начала снеготаяния.
Ключевые слова: Landsat, дистанционное зондирование Земли, снеговой покров, снежные индексы, NDSI, мониторинг, урбанизированные территории
Полный текст

Список литературы:

  1. Брюханов А. В. Господинов Г. В., Книжников Ю. Ф. Аэрокосмические методы в географических исследованиях. М.: МГУ, 1982. 232 с.
  2. Василевич М. И., Щанов В. М., Василевич Р. С. Применение спутниковых методов исследований при оценке загрязнения снежного покрова вокруг промышленных предприятий в тундровой зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 2. С. 50–60.
  3. Дмитриев А. В., Дмитриев В. В. Корреляция динамики снеготаяния и содержания пылевых веществ в снегу вокруг г. Омска // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 1. № 5. С. 84–91.
  4. Крутских Н. В., Бородулина Г. С., Казнина Н. М., Батова Ю. В., Рязанцев П. А., Ахметова Г. В., Нови­ков С. Г., Кравченко И. Ю. Геоэкологические основы организации мониторинга северных урбанизированных территорий (на примере г. Петрозаводска) // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2016. № 12. С. 52–67.
  5. Лагутин А. А., Суторихин И. А., Синицин В. В., Жуков А. П., Шмаков И. А. Мониторинг крупных промышленных центров юга Западной Сибири с использованием данных MODIS и наземных наблюдений // Оптика атмосферы и океана. 2011. № 24. С. 60–66.
  6. Лозовик П. А., Потапова И. Ю. Поступление химических веществ с атмосферными осадками на территории Карелии // Водные ресурсы. 2006. Т. 33. № 1. С. 111–118.
  7. Потапов В. П., Гиниятуллина О. Л., Быков A. A., Андреева Н. В. Применение данных дистанционного зондирования для оценки экологического состояния природных объектов в угледобывающем регионе в зимние периоды времени // Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли: Материалы международной научной конференции. Красноярск, 2014. С. 32–35.
  8. Прокачева В. Г., Усачев В. Ф. Снежный покров в сфере влияния города. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 176 с.
  9. Салтан Н. В., Шлапак Е. П., Жиров В. К., Гонтарь О. Б., Святковская Е. А. Химический состав снега на урбанизированных территориях в условиях Крайнего Севера // Вестник МГТУ. 2015. Т. 18. № 2. С. 328–334.
  10. Сухинин А. И., Воробьева М. В., Охоткина Е. А. Космический мониторинг снегового покрова Сиби­ри по данным радиометра MODIS // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета. 2011. № 4. С. 90–96.
  11. Чепелев О. А., Ломиворотова О. М., Украинский П. А., Терехин Э. А. Изучение связи запыленности снега с его спектральной отражательной способностью // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 1. С. 1162–1166.
  12. Ярославцева Т. В., Рапута В. Ф. Использование космоснимков и наземных наблюдений для анализа полей длительного загрязнения снежного покрова города // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2016. Т. 4. № 1. С. 50–54.
  13. Chavez P. S. An improved dark-object subtraction technique for atmospheric scattering correction of multispectral data // Remote Sensing of Environment. 1988. V. 24. P. 459–479.
  14. Hall D. K., Riggs G. A., Salomonson V. V., DiGirolamo N. E., Bayr K. J., Jin J. M. MODIS snow-cover products // Remote Sensing of Environment. 2002. V. 83. No. 1. P. 181–194.