Архив
Том 22, 2025
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
Ваш e-mail:
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. 2025. Т. 22. № 2. С. 173-185

Многолетняя динамика состояния ельников заказника «Озеро Щучье» по спутниковым данным

А.В. Киселев 1 , А.А. Тронин 1 , С.Г. Крицук 1 , В.И. Горный 1 , В.Н. Храмцов 2 
1 Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН СПб ФИЦ РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 Ботанический институт имени В.Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 14.03.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-2-173-185
Работа посвящена определению состояния лесов регионального природного заказника «Озеро Щучье» (Санкт-Петербург) и прилегающих территорий на основе спутниковых данных среднего разрешения. С 2021 г. по данным спутниковых наблюдений регистрируется усыхание ельников. Для территории заказника определена доля повреждённых ельников. В результате сравнения двух спектральных индексов — вегетационного (англ. Normalized Difference Vegetation Index — NDVI) и водного (англ. Normalized Difference Water Index — NDWI) установлено, что наилучшим образом повреждения определяются индексом NDWI по данным спутника Sentinel-2. Заказник «Озеро Щучье» представляет собой уникальный природный объект в пределах Санкт-Петербурга, организованный для сохранения массива типичных для Карельского перешейка таёжных лесов, комплекса водно-ледниковых форм рельефа. Актуальность исследования определяется высокой рекреационной ценностью объекта и происходящих в нём быстрых изменений в растительных сообществах. Цель исследования заключается в анализе динамики состояния лесов заказника, в первую очередь еловых древостоев. В качестве метода исследования была применена многоспектральная космическая съёмка со спутников Landsat-7 и Sentinel-2. Обработка данных заключалась в построении вегетационных индексов, характеризующих состояние растительности. На следующем этапе были построены временные ряды индексов на различные участки леса, рассчитывались площади поражённых ельников. Ежегодно проводились осмотры состояния леса заказника. В результате исследований было обнаружено резкое изменение состояния еловых лесов на территории заказника. С 2022 г. наблюдается существенное снижение вегетационных индексов еловых лесов. В настоящее время на многих участках леса взрослые ели полностью погибли. На 2024 г. объёмы повреждения леса в заказнике оцениваются в 124 га по сравнению с 2018 г., что составляет около 12 % от общей площади лесов. Объёмы повреждений ельников достигают 74 га, что соответствует приблизительно 55 % от площади ельников, есть поражение и елово-сосновых лесов. Предполагаемая причина усыхания ельников — массовая вспышка численности короеда-типографа. Состояние других лесов заказника, в первую очередь сосновых, не вызывает опасений, кроме высокой рекреационной нагрузки. В заключение можно сделать следующие выводы: спутниковые данные среднего разрешения эффективны для оценки состояния лесов и позволяют обнаружить резкие изменения растительности, также необходимо проведение совместных мероприятий органов власти Санкт-Петербурга и Ленинградской области по предотвращению дальнейшего ущерба лесам.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, спутник, здоровье экосистем, Карельский перешеек, короед-типограф, деградация ельников
Полный текст

Список литературы:

  1. Гниненко Ю. И., Хегай И. В. Динамика усыхания еловых лесов в Московском регионе // Лесохоз. информация. 2018. № 2. С. 65–74. DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2018.2.07.
  2. Катковский Л. В., Силюк О. О., Беляев Б. И. и др. Обнаружение усыханий хвойных лесов по авиакосмическим данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 3. С. 88–102. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-3-88-102.
  3. Кузьмина Д. А. Анализ динамики вспышек массового размножения насекомых — вредителей леса на северо-западе России и оценка их хозяйственной значимости: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. СПб., 2006. 20 с.
  4. Маслов А. Д. Короед-типограф и усыхание еловых лесов. М.: ВНИИЛМ, 2010. 138 с.
  5. Природа заказника «Озеро Щучье» / ред. Волкова Е. А., Исаченко Г. А., Храмцов В. Н. СПб., 2017. 188 с. https://www.binran.ru/files/publications/monographs/Nature_of_the_Reserve_Ozero_Shchuchye_2017.pdf.
  6. Селиховкин А. В., Мамаев Н. А., Мартирова М. Б. и др. Новая вспышка массового размножения короеда-типографа Ips typographus (L.) (Coleoptera, Curculionidae) в Ленинградской области // Энтомолог. обозрение. 2022. Т. 101. № 2. С. 239–251. DOI: 10.31857/S0367144522020034.
  7. Brovkina O., Cienciala E., Zemek F. et al. Composite indicator for monitoring of Norway spruce stand decline // European J. Remote Sensing. 2017. V. 50. Iss. 1. P. 550–563. DOI: 10.1080/22797254.2017.1372697.
  8. Einzmann K., Atzberger C., Pinnel N. et al. Early detection of spruce vitality loss with hyperspectral data: Results of an experimental study in Bavaria, Germany // Remote Sensing of Environment. 2021. V. 266. Article 112676. 18 p. DOI: 10.1016/j.rse.2021.112676.
  9. 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. Iss. 3. P. 257–266. DOI: 10.1016/S0034-4257(96)00067-3.
  10. Perez M., Vitale M. Landsat-7 ETM+, Landsat-8 OLI, and Sentinel-2 MSI surface reflectance cross-comparison and harmonization over the Mediterranean basin area // Remote Sensing. 2023. V. 15. No. 16. Article 4008. DOI: 10.3390/rs15164008.
  11. Rautiainen M., Lukeš P., Homolová L. et al. Spectral properties of coniferous forests: A review of in situ and laboratory measurements // Remote Sensing. 2018. V. 10. No. 2. Article 207. DOI: 10.3390/rs10020207.