Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2019. Т. 16. № 6. С. 133-142

Многолетние тренды в состоянии растительности хребтов Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау по данным eMODIS NDVI C6 (2002–2019)

А.Г. Терехов 1, 2 , И.С. Витковская 1 , Н.Н. Абаев 2, 3 , С.А. Долгих 2 
1 Институт информационных и вычислительных технологий МОН РК, Алматы, Казахстан
2 РГП "Казгидромет", Алматы, Казахстан
3 Казахский Национальный Университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Одобрена к печати: 24.10.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-133-142
Продукт eMODIS NDVI C6 с 10-дневным периодом обновления, пространственным разрешением 250 м и архивом с 2002 по 2019 г., доступный на сайте программы Early Warning and Environmental Monitoring Program, использовался для мониторинга состояния естественной горной растительности, относящейся к альпийским (субальпийским) лугам и горным лесам Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау. В качестве сезонной характеристики состояния растительного покрова выступал накопленный за 10–31 июля максимум нормализованного относительного индекса растительности NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Было рассмотрено 15 контуров, относящихся к хребтам Северного, Восточного, Внутреннего Тянь-Шаня, а также Джунгарского Алатау. В результате получено, что в период 2002–2016 гг. тренды многолетних изменений в значениях NDVI были мало выражены с направленностью на незначительное улучшение. Последние три года (2017–2019) имели аномальный характер и отличались очень высокими значениями NDVI, что сформировало тенденцию на улучшение состояния вегетации. Для анализа корреляционных связей в динамике растительности между различными регионами Тянь-Шаня был использован модифицированный индекс VCI (Vegetation Condition Index). Временные ряды NDVI были пересчитаны в индекс VCI с универсальной для всех контуров шкалой: 0 ― многолетний минимум, 50 ― среднее арифметическое анализируемого ряда отсчётов, 100 ― многолетний максимум. Было получено, что основные изменения сводятся к относительному ухудшению состояния вегетации в Северном Тянь-Шане. Северный Тянь-Шань включает четыре хребта: Киргизский, Заилийский Алатау, Кунгей Алатау и Кетмень. Они отличаются от остальных хребтов Тянь-Шаня тем, что первыми взаимодействуют с атмосферными течениями (западный перенос), переносящими влагу. Таким образом, регистрируемые в течение 2002–2019 гг. относительные изменения в растительном покрове Тянь-Шаня могут трактоваться как следствие уменьшения эффективности взаимодействия передовых хребтов горной системы с западным атмосферным переносом и увеличения доли влаги, поступающей к внутренним хребтам.
Ключевые слова: NDVI, VCI, многолетняя динамика, Тянь-Шань, Джунгарский Алатау, изменения состояния растительности, альпийские (субальпийские) луга, горный лес
Полный текст

Список литературы:

  1. Музылев Е. Л., Старцева З. П., Зейлигер А. М., Ермолаева О. С., Волкова Е. В., Василенко Е. В., Осипов А. И. Использование спутниковых данных о характеристиках подстилающей поверхности и метеорологических характеристиках при моделировании водного и теплового режимов большого сельскохозяйственного региона // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 44–60. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-44-60.
  2. Письман Т. И., Ботвич И. Ю., Шевырногов А. П. Оценка состояния лесной растительности Красноярского края (заповедник «Столбы») по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 130–140. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-130-140.
  3. Рубцов Н. И. Растительность Джунгарского Алатау. Алма-Ата: Академия наук КазССР, 1946. 184 с.
  4. Сборник протоколов заседаний Казахстанско-Китайской совместной комиссии по использованию и охране трансграничных рек (2001–2008 гг.). 2008. 47 с. URL: http://www.cawater-info.net/library/rus/protokols_kaz-china.pdf (дата обращения: 16.05.2019).
  5. Терехов А. Г., Макаренко Н. Г., Пак И. Т. Комбинированный индекс температурных условий и его применимость к описанию состояния сельскохозяйственной вегетации Казахстана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 31–40.
  6. Чупахин В. М. Физическая география Тянь-Шаня (Природно-географические особенности, основные вопросы ландшафтного картирования и комплексного физико-географического районирования). Алма-Ата: Академия наук КазССР, 1964. 378 с.
  7. Ichii K., Kawabata A., Yamaguchi Y. Global correlation analysis for NDVI and climatic variables and NDVI trends: 1982–1990 // Intern. J. Remote Sensing. 2002. V. 23. Iss. 18. Р. 3873–3878. DOI: 10.1080/01431160110119416.
  8. Kogan F. N. Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection // Advances in Space Research. 1995. V. 15. Iss. 11. Р. 91–100. DOI: 10.1016/0273-1177(95)00079-T.
  9. Liu W. T., Kogan F. N. Monitoring regional drought using the Vegetation Condition Index // Intern. J. Remote Sensing. 1996. V. 17. Iss. 14. Р. 2761–2782. DOI: 10.1080/01431169608949106.
  10. Swets D., Bradley C. R., Rowland J., Marko S. E. A weighted least-squares approach to temporal NDVI smoothing // From image to information: Proc. ASPRS Annual Conf. 1999. URL: https://pubs.er.usgs.gov/publication/70201050.
  11. Taft J. B., Phillippe L. R., Dietrich Ch. H., Robertson K. R. Grassland composition, structure, and diversity patterns along major environmental gradients in the Central Tien Shan // Plant Ecology. 2011. V. 212. Iss. 8. Р. 1349–1361. DOI: 10.1007/s11258-011-9911-5.
  12. Zhumanova M., Monnig C., Hergarten C., Darr D., Wrage-Monnig N. Assessment of vegetation degradation in mountainous pasture of the Western Tien-Shan, Kyrgyzstan, using eMODIS NDVI // Ecological Indicators. 2018. V. 95. Pt. 1. Р. 527–543. DOI: 10.1016/j.ecolind.2018.07.060.