Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
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. 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., ЗолотокрылинА. 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.