Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 5. С. 249-262
Применение спектральных индексов для изучения экологических особенностей тундровых озёр
К.И. Симонова
1 , Н.В. Цывкунова
1 1 Ботанический институт имени В.Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 18.09.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-5-249-262
Озёрные экосистемы Арктики крайне динамичны и играют важную роль для растительного и животного мира северных территорий. В настоящее время они испытывают высокую антропогенную нагрузку, что вызывает необходимость мониторинга их состояния и растительности. Проведение масштабных полевых исследований на удалённых и труднодоступных территориях весьма проблематично, однако дистанционные методы позволяют получить актуальную информацию. Работа посвящена изучению экологических особенностей 16 тундровых озёр на западе Большеземельской тундры в бассейне р. Ортины на основе полевых работ, выполненных в 2023 г., и данных дистанционного зондирования Земли. Для каждого озера было проведено геоботаническое описание с регистрацией водородного показателя pH и минерализации, определены морфометрические показатели и происхождение озёр. Для изучения отклика водной поверхности на увеличение количества взвешенных частиц и цветение воды в течение вегетационного периода применялись рассчитанные индексы NDTI (англ. Normalized Difference Turbidity Index), NDWI (англ. Normalized Difference Water Index), MNDWI (англ. Modified Normalized Difference Water Index) и NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index). Также была выявлена корреляция между значениями NDVI и данными о проективном покрытии растительностью геоботанических площадок, в результате чего стало возможным оценить проективное покрытие исследуемых озёр дистанционными методами.
Ключевые слова: озеро, тундра, Арктика, растительность, дистанционное зондирование, NDTI, NDWI, MNDWI, NDVI
Полный текстСписок литературы:
- Бондаренко Л. Г., Кульба С. Н., Петрашов В. И. и др. Оценка зарастания водной растительностью Челбасской группы азовских лиманов // Водные биоресурсы и среда обитания. 2021. Т. 4. № 4. С. 14–26. DOI: 10.47921/2619-1024_2021_4_4_14.
- Вехов Н. В., Кулиев А. Н. Распространение гидрофильных растений на Северном Тимане, в Малоземельской и на западе Большеземельской тундр // Ботанический журн. 1986. Т. 71. № 9. С. 1241–1248.
- Голдина Л. П. Озера восточной части Большеземельской тундры (в бассейнах рек Адзьва, Коротаиха, Большая Роговая и Сейда-Ю) // Типология озер. 1972. С. 159–172.
- Гудилин И. С. Ландшафтная карта СССР масштаба 1:2 500 000 / Министерство геологии СССР. Гидроспецгеология. 1980. 172 с.
- Исаченко А. Г. Ландшафтная карта СССР. Масштаб 1: 4 000 000. Л.: Изд во Ленинградского ун-та. 1985. 320 с.
- Поддубный С. А., Чемерис Е. В., Кутузов А. В. и др. Динамика высшей водной растительности защищённого мелководья в связи с уровнем воды в Волжском плёсе Рыбинского водохранилища // Биология внутренних вод. 2022. № 2. С. 136–146. DOI: 10.31857/S0320965222020085.
- Флора и фауна водоемов Европейского Севера (на примере озер Большеземельской тундры). Л.: Наука. 1978. 192 с.
- Gao B.-C. NDWI — A Normalized Difference Water Index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote Sensing of Environment. 1996. V. 58. No. 3. P. 257–266. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(96)00067-3.
- Lacaux J. P., Tourre Y. M., Vignolles C. et al. Classification of ponds from highspatial resolution remote sensing: Application to Rift Valley Fever epidemics in Senegal // Remote Sensing of Environment. 2006. V. 106. P. 66–74. DOI 10.1016/j.rse.2006.07.012.
- Liu A., Chen Y., Cheng X. Monitoring thermokarst lake drainage dynamics in Northeast Siberian coastal tundra // Remote Sensing. 2023. V. 15. No. 18. DOI: 10.3390/rs15184396.
- Rouse J. W., Haas R. H., Scheel J. A., Deering D. W. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS // Proc. 3rd Earth Resource Technology Satellite Symp. (ERTS). 1974. V. 1. P. 48–62.
- Urbanski J. A. Monitoring and classification of high Arctic lakes in the Svalbard Islands using remote sensing // Intern. J. Applied Earth Observation and Geoinformation. 2022. V. 112. No. 112. DOI: 10.1016/j.jag.2022.102911.
- Xu H. Modification of Normalised Difference Water Index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery // Intern. J. Remote Sensing. 2006. V. 27. No. 14. DOI: 10.1080/01431160600589179.