Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 4. С. 276-287
Особенности дистанционного изучения территорий долговременного складирования промышленных отходов
Е.В. Дробинина
1 , П.А. Белкин
1 , С.С. Ваганов
1 , Р.Д. Перевощиков
1 1 Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Одобрена к печати: 20.05.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-4-276-287
Работа посвящена ретроспективной оценке изменений техногенного пруда-отстойника, расположенного в промышленной зоне г. Березники (Пермский край). Ранее проведённые исследования накопленных осадков в пруду показали их вертикальную изменчивость, заключающуюся, в том числе, в смене цвета. В настоящей работе на основании визуального анализа космических снимков в естественном цветовом диапазоне за период с 1985 г. по настоящее время проведено сопоставление данных о цвете поверхности изучаемого пруда и цвете накопленных осадков. Выполненный анализ позволил определить временной период формирования верхних слоёв осадка. Совместно с этим в работе проведён расчёт спектральных индексов для поверхности исследуемого пруда, а также прилегающих территорий и акваторий. В результате изучен характер изменения площади водной поверхности пруда в различные периоды и состояние пруда и прилегающей территории. Совмещённый анализ данных об уровне воды в пруде, полученных с применением модифицированного нормализованного разностного водного индекса MNDWI (англ. Modification of Normalized Difference Water Index), и графиков изменения спектральных индексов позволил подтвердить закономерности, выделенные при визуальном анализе снимков, а также конкретизировать отдельные периоды формирования осадка. Результатом проведённого исследования является решение сложной задачи установления временных характеристик образования осадков в заброшенном объекте накопления отходов, проведённое с использованием общедоступных материалов.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, ретроспективный анализ, промышленные отходы, спектральные индексы
Полный текстСписок литературы:
- Березина О. А., Шихов А. Н., Абдуллин Р. К. Применение многолетних рядов данных космической съёмки для оценки экологической ситуации в угледобывающих районах (на примере ликвидированного Кизеловского угольного бассейна) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 144–158. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-144-158.
- Деменев А. Д., Березина О. А., Максимович Н. Г., Мизев А. А. Оценка состояния поверхностных вод в зоне интенсивного техногенного воздействия на основе данных дистанционного зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 271–285. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-271-285.
- Дробинина Е. В., Белкин П. А. Моделирование как средство ретроспективного анализа геоэкологических процессов в пределах техногенного объекта // Сергеевские чтения. Вып. 26. Массивы грунтов как жизнеобеспечивающий ресурс общества: Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (27–28 марта 2025 г.). М.: Геоинфо, 2025. С. 80–83.
- Ермаков Д. М., Деменев А. Д., Мещерякова О. Ю., Березина О. А. Особенности разработки регионального водного индекса для мониторинга воздействия изливов кислых шахтных вод на речные системы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 222–237. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-222-237.
- Belkin P., Nechaeva Y., Blinov S. et al. Sediment microbial communities of a technogenic saline-alkaline reservoir // Heliyon. 2024. V. 10. Iss. 13. Article e33640. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e33640.
- Elhag M., Gitas I., Othman A. et al. Assessment of water quality parameters using temporal remote sensing spectral reflectance in arid environments, Saudi Arabia // Water. 2019. V. 11. Iss. 3. Article 556. https://doi.org/10.3390/w11030556.
- Hall F. G., Sterbel D. E., Nickeson J. E., Goetz S. J. Radiometric rectification: Toward a common radiometric response among multidate, multisensory images // Remote Sensing of Environment. 1991. V. 35. Iss. 1. P. 11–27. https://doi.org/10.1016/0034-4257(91)90062-B.
- Lacaux J. P., Tourre Y. M., Vignolles C. et al. Classification of ponds from high-spatial resolution remote sensing: Application to Rift Valley Fever epidemics in Senegal // Remote Sensing of Environment. 2007. V. 106. Iss. 1. P. 66–74. https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.07.012.
- Lizcano-Sandoval L., Anastasiou C., Montes E. et al. Seagrass distribution, areal cover, and changes (1990–2021) in coastal waters off West-Central Florida, USA // Estuarine Coastal and Shelf Science. 2022. V. 279. Article 108134. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2022.108134.
- McFeeters S. К. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features // Intern. J. Remote Sensing. 1996. V. 17. Iss. 7. P. 1425–1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714.
- Rahman M. M., Hay G. J., Couloigner I. et al. A comparison of four radiometric normalization (RRN) techniques for mosaicing H-res multi-temporal thermal infrared (TIR) flight lines of a complex urban scene // ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing. 2015. V. 106. P. 82–94. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2015.05.002.
- Rouse J. W., Jr., Haas R. H., Scheel J. A., Deering D. W. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS // Proc. 3rd Earth Resource Technology Satellite-1 (ERTS-1) Symp. 1974. V. 1. P. 309–317.
- Schott J. R., Salvaggio C., Volchok W. J. Radiometric scene normalization using pseudo-invariant features // Remote Sensing of Environment. 1988. V. 26. Iss. 1. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/0034-4257(88)90116-2.
- Segal D. B. Theoretical basis for differentiation of ferric-iron bearing minerals, using Landsat MSS data // Proc. Symp. Remote Sensing of Environment. 2nd Thematic Conf. on Remote Sensing for Exploratory Geology. Environmental Research Institute of Michigan, 1982. P. 949–951.
- Ushakova E., Perevoshchikova A., Menshikova E. et al. Environmental aspects of potash mining: A case study of the Verkhnekamskoe potash deposit // Mining. 2023. V. 3. Iss. 2. P. 176–204. https://doi.org/10.3390/mining3020011.
- Xu H. Modification of normalised difference water index (NDW1) to enhance open water features in remotely sensed imagery // Intern. J. Remote Sensing. 2006. V. 27. Iss. 14. P. 3025–3033. DOI: 10.1080/01431160600589179.