Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
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. 2023. Т. 20. № 5. С. 153-165

Картографирование соровых понижений и солончаков в Северном Прикаспии на основе многолетних данных Landsat

С.С. Шинкаренко 1 , С.А. Барталев 1, 2 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
Одобрена к печати: 28.08.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-5-153-165
Соровые понижения (соры) различного происхождения и сопряжённые с ними гидроморфные солончаки являются характерными объектами аридных ландшафтов. В России они широко распространены на юго-востоке европейской части, а также на юге Западной Сибири и в Забайкалье. Соры представляют собой понижения, на дне которых активно развиваются процессы солончакообразования, нередко находятся постоянные или пересыхающие солёные и солоноватые водоёмы. Поверхность солончаков практически лишена растительного покрова, только несколько наиболее устойчивых видов растений способны выдерживать такой высокий уровень засоления. В последние годы на юго-востоке европейской части России интенсифицировались процессы опустынивания вплоть до полного исчезновения растительности и обнажения подвижных песков и котловин выдувания из-за засух и чрезмерных пастбищных нагрузок. При спутниковом мониторинге этих процессов нередко открытые пески перепутываются с сорами и солончаками, которые лишены растительного покрова в силу естественных причин, а не из-за воздействия неблагоприятных факторов. По этой причине необходима разработка подходов к разделению по данным дистанционного зондирования открытых песков и дефлированных площадей и природных образований — соров и солончаков. В работе предложен метод картографирования соров на основе среднемноголетних значений NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index ― нормализованный разностный вегетационный индекс) и NDWI (англ. Normalized Difference Water Index ― нормализованный разностный водный индекс) за 1984–2022 гг., рассчитываемых по данным Landsat. Предложены пороговые значения этих индексов для отделения соров от открытых песков и постоянных водоёмов. Выявленная площадь соровых понижений и солончаков в Астраханской обл., Ставропольском крае, республиках Дагестан и Калмыкия составила около 245 тыс. га, что превышает площади открытых песков и дефлированных территорий до периода интенсификации процессов опустынивания в 2019–2022 гг. Разработанные электронные карты также открывают перспективы дальнейшего изучения соров как природных объектов, поскольку их генезис и пространственное распространение исследованы ещё недостаточно.
Ключевые слова: аридные ландшафты, дистанционное зондирование, соры, солончаки, юг России, Landsat
Полный текст

Список литературы:

  1. Абатуров Б. Д., Конюшкова М. В. Постхвалынская динамика наземных экосистем на степной равнине Северного Прикаспия // Успехи современной биологии. 2020. Т. 140. № 5. С. 494–506. DOI: 10.31857/S0042132420050038.
  2. Барталев С. А., Егоров В. А., Жарко В. О. и др. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 c. http://iki.cosmos.ru/books/2016bartalev.pdf.
  3. Берденгалиева А. Н., Дорошенко В. В. Пространственное распределение соровых понижений на юге европейской России по данным дистанционного зондирования // Научно-агроном. журн. 2022. № 4. С. 6–11. DOI: 10.34736/FNC.2022.119.4.001.06-11.
  4. Берденгалиева А. Н., Шинкаренко С. С., Выприцкий А. А. Геоинформационное картографирование соровых понижений в Северо-Западном Прикаспии // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 359–367. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-359-367.
  5. Виноградов Б. В. Исследование индикаторов при мониторинге опустынивания юга России // Аридные экосистемы. 1996. Т. 2. № 4. С. 38–54.
  6. Гасанов Г. Н., Асадулаев З. М., Асварова Т. А. и др. Экологические аспекты формирования солончака реградированного в Терско-Кумской низменности Прикаспия // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 4. C. 86–97. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2019‐4‐86‐97.
  7. Гасанова З. У., Абдурашидова П. А. Джалалова М. И. Экологические условия формирования галофитной растительности Кизлярского залива // Вестн. Дагестанского науч. центра. 2015. № 56. С. 14–19.
  8. Дорошенко В. В. Геоинформационное картографирование соровых понижений и солончаков в Ставропольском крае // Изв. Нижневолжского агроуниверситет. комплекса: наука и высшее проф. образование. 2022. № 4(68). С. 553–561. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-64.
  9. Лазарева В. Г., Бананова В. А., Нгуен В. З. Картирование растительности Сарпинской низменности в пределах Республики Калмыкия методами дистанционного зондирования и ГИС // Успехи современного естествознания. 2017. № 12. С. 178–183.
  10. Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263–284. http://d33.infospace.ru/d33_conf/sb2015t5/263%E2%80%93284.pdf.
  11. Пищулов С. А. Соры как форма аридного рельефа // Геоморфология. 2013. № 3. С. 89–96. DOI: 10.15356/0435-4281-2013-3.
  12. Рулев А. С., Кошелева О. Ю., Шинкаренко С. С. Геоморфологические критерии проведения лесомелиорации ландшафтов (на примере Приэльтонья) // Геоморфология. 2017. № 2. С. 63–71. DOI: 10.15356/0435-4281-2017-2-63-71.
  13. Рыбашлыкова Л. П., Беляев А. И., Пугачёва А. М. Мониторинг сукцессионных изменений пастбищных фитоценозов в «потухших» очагах дефляции Северо‐Западного Прикаспия // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 4. C. 78–85. DOI: 10.18470/1992-1098-2019-4-78-85.
  14. Стасюк Н. В., Кравцова В. И. Оценка изменений почвенного покрова Кизлярского побережья по разновременным картам и космическим снимкам // Аридные экосистемы. 2012. Т. 18. № 3(52). С. 86–94.
  15. Титкова Т. Б., Золотокрылин А. Н. Мониторинг подверженных опустыниванию земель Республики Калмыкия // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 2. С. 130–141. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-2-130-141.
  16. Уланова С. С. Геоинформационные системы при изучении экотонных территорий побережий водоемов Калмыкии // Вестн. Калмыцкого ин-та социально-эконом. и правовых исслед. 2004. Т. 1. № 1. С. 76–78.
  17. Шинкаренко С. С. Пространственно-временная динамика опустынивания на Черных землях // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 155–168. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-155-168.
  18. Шинкаренко С. С., Барталев С. А. (2020а) Последствия пыльных бурь 2020 года на юге европейской части России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 270–275.
  19. Шинкаренко С. С., Барталев С. А. (2020б) Сезонная динамика NDVI пастбищных ландшафтов Северного Прикаспия по данным MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 179–194. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-179-194.
  20. Шинкаренко С. С., Барталев С. А. Оценка площади опустынивания на юге европейской части России в 2021 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 291–297. DOI 10.21046/2070-7401-2021-18-4-291-297.
  21. Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Берденгалиева А. Н., Выприцкий А. А. Динамика площадей водоемов Западного ильменно-бугрового района дельты Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 285–290. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-285-290.
  22. Шинкаренко С. С., Барталев С. А. Берденгалиева А. Н., Дорошенко В. В. Спутниковый мониторинг процессов опустынивания на юге европейской России в 2019–2022 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 319–327. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-319-327.
  23. Chen B., Xu B., Zhu Z. et al. Stable classification with limited sample: Transferring a 30-m resolution sample set collected in 2015 to mapping 10-m resolution global land cover in 2017 // Science Bull. 2019. V. 64. P. 370–373. DOI: 10.1016/j.scib.2019.03.002.
  24. Chen J., Ban Y., Li S. China: Open access to Earth land-cover map // Nature. 2014. V. 514(7523). Article 434. DOI: 10.1038/514434c.
  25. Gunin P. D. Danzhalova E. V., Bazha S. N. et al. NDVI for Monitoring of the State of Steppe and Desert Ecosystems of the Gobi // Arid Ecosystems. 2019. V. 9. No. 3. P. 179–186. DOI: 10.1134/S207909611903003X.
  26. Karra K., Kontgis C., Statman-Weil Z. Global land use/land cover with Sentinel-2 and deep learning // 2021 IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS). 2021. P. 4704–4707. DOI: 10.1109/IGARSS47720.2021.9553499.
  27. Kulik K. N., Rulev A. S., Yuferev V. G. Geoinformation analysis of desertification dynamics in the territory of Astrakhan oblast // Arid Ecosystems. 2015. V. 5. No. 3. P. 134–141. DOI: 10.1134/S2079096115030087.
  28. Kulik K. N., Petrov V. I., Yuferev V. G. et al. Geoinformational Analysis of Desertification of the Northwestern Caspian // Arid Ecosystems. 2020. V. 10. No. 2. P. 98–105. DOI: 10.1134/S2079096120020080.
  29. Loupian E. A., Bourtsev M. A., Proshin A. A. et al. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. V. 14. No. 1. Article 77. DOI: 10.3390/rs14010077.
  30. McFeeters S. K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features // Intern. J. Remote Sensing. 1996. V. 17. No. 7. P. 1425–1432. DOI: 10.1080/01431169608948714.
  31. Shadrina M. B., Bykov A. V., Kolesnikova A. V., Shabanova N. P. Spatial functional organization of ecotones on shores of intermittent lake Bulukhta (North Caspian lowland) // Arid Ecosystems. 2013. V. 3. No. 4. P. 244–249. DOI: 10.1134/S2079096113040094.
  32. Zanaga D., Van De Kerchove R., De Keersmaecker W. et al. ESA WorldCover 10 m 2020 v100. 2021. DOI: 10.5281/zenodo.5571936.
  33. Zolotokrylin A. N., Titkova T. B. A new approach to the monitoring of desertification centers // Arid Ecosystems. 2011. V. 1. No. 3. P. 125–140. DOI: 10.1134/S2079096111030127.
  34. Zonn I. S., Kust G. S., Andreeva O. V. Desertification paradigm: 40 years of development and global efforts // Arid Ecosystems. 2017. V. 7. No. 3. P. 131–141. DOI: 10.1134/S2079096117030118.