Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 22, 2025
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
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. 2025. Т. 22. № 5. С. 167-177

Возможности использования вегетационных индексов для оценки постпирогенной сукцессии растительного покрова

Л.В. Бродт 1 , Н.В. Приходько 1 , А.В. Соромотин 1 
1 Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия
Одобрена к печати: 01.08.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-5-167-177
Рассматриваются возможности использования нормализованного разностного вегетационного индекса NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index) и индекса горимости NBR (англ. Normalized Burn Ratio) для оценки постпирогенной сукцессии растительного покрова в арктической зоне Ямало-Ненецкого автономного округа. Методология исследования включала геоботанические полевые исследования и анализ мультиспектральных спутниковых снимков Landsat-5 TM (англ. Thematic Mapper), Landsat-7 ETM+ (англ. Enhanced Thematic Mapper Plus), Landsat-8 OLI (англ. Operational Land Imager), TIRS (англ. Thermal Infrared Sensor) за период 1990–2023 гг. В результате анализа медиальных значений индекса NDVI на гари и фоне за каждый год нами были выделены три периода в постпирогенной сукцессии растительного покрова: реабилитация (первые 6 лет), прогрессия (6–18 лет) и устойчивое развитие (после 18 лет). В результате полевых исследований было установлено, что в постпирогенный период происходит изменение структуры растительного покрова, что достоверно показывает NDVI. Индекс NBR, в свою очередь, не отражает восстановление растительности, в связи с чем его использование возможно для идентификации границ гарей спустя длительный период после пожара. Методика оценки постпирогенной динамики растительного покрова с использованием спутниковых данных может быть применима для мониторинга арктических экосистем и прогнозирования их восстановления после пожаров, что подтверждено результатами полевых исследований.
Ключевые слова: NDVI, NBR, растительность, Landsat, вегетационные индексы, лесотундра, Западная Сибирь, пожар, сукцессия
Полный текст

Список литературы:

  1. Барталев С. А., Стыценко Ф. В., Хвостиков С. А., Лупян Е. А. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 176–193. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-176-193.
  2. Ершов Д. В., Сочилова Е. Н., Королева Н. В., Щепащенко Д. Г. Совершенствование метода картографирования органического углерода в лесной подстилке на примере лесов Центрального федерального округа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 212–222. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-212-222.
  3. Иванова К. В. Динамика индекса NDVI для разных классов территориальных единиц растительности типичных тундр // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 194–202. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-194-202.
  4. Иванов М. А., Гафуров А. М. Анализ изменений землепользования в Среднем Поволжье по данным Landsat для оценки потенциала возврата заброшенных пахотных земель в сельскохозяйственный оборот // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 2. С. 186–201. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-2-186-201.
  5. Ильина И. С., Лапшина Е. И., Лавренко Н. Н. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1985. 251 с.
  6. Кирсанов А. Д., Комаров А. А. Использование индекса NDVI для оценки развития многолетних трав в условиях пространственно-временной неоднородности на торфяных почвах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 143–155. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-143-155.
  7. Корниенко С. Г., Елсаков В. В. Оценка информативности температурно-вегетационного индекса как индикатора влажности напочвенного растительного покрова тундровой зоны // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 3. С. 155–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-3-155-170.
  8. Королева Е. С. Развитие многолетнемерзлых полигональных торфяников под воздействием изменений природных условий Пур-Тазовского междуречья Западной Сибири: дис. … канд. геолого-минерал. наук. Тюмень, 2022. 136 с.
  9. Лавренко Е. М., Корчагина А. А. Полевая геоботаника. Т. 3. М.; Л.: Наука, 1964. 530 с.
  10. Московченко Д. В., Московченко М. Д. Оценка современной динамики ландшафтов Заполярного месторождения с использованием спутниковых данных // Вестн. Тюменского гос. ун-та. Экология и природопользование. 2018. Т. 4. № 2. С. 6–16.
  11. Московченко Д. В., Арефьев С. П., Московченко М. Д., Юртаев А. А. Пространственно-временной анализ природных пожаров в лесотундре Западной Сибири // Сибирский эколог. журн. 2020. № 2. С. 243–255. DOI: 10.15372/SEJ20200210.
  12. Сочава В. Б. Успехи тематического картографирования и карты растительности // Геоботаническое картографирование. 1967. С. 3–9.
  13. Сочава В. Б. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск: Наука, Сибирское отд-ние. 1979. 190 с.
  14. Степанов А. С., Фомина Е. А., Верхотуров А. Л., Илларионова Л. В. Мониторинг посевов сельскохозяйственных культур южной части Дальнего Востока в 2021–2023 гг. по данным Sentinel-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 2. С. 120–133. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-2-120-133.
  15. Тарасова Л. В., Курбанов Э. А., Воробьев О. Н. и др. Мониторинг лесного покрова водоохранных зон рек Марий Эл по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 177–195. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-177-195.
  16. Токарева О. С., Алшаиби А. Д. А., Пасько О. А. Оценка восстановительной динамики растительного покрова лесных гарей с использованием данных со спутников Landsat // Изв. Томского политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 7. С. 191–199. DOI: 10.18799/24131830/2021/07/3283.
  17. Физико-географическое районирование Тюменской области / под ред. проф. Гвоздецкого Н. А. М.: Изд-во Московского ун-та, 1973. 246 с.
  18. Хомутов А. В., Бабкин Е. М., Тихонравова Я. В. и др. Комплексные исследования криолитозоны северо-восточной части Пур-Тазовского междуречья // Науч. вестн. Ямало-Ненецкого автономного округа. 2019. Т. 1. № 102. С. 53–64. DOI: 10.26110/ARCTIC.2019.102.1.008.
  19. Шабанов Н. В., Барталев С. А., Ерошенко Ф. В., Плотников Д. Е. Развитие возможностей дистанционной оценки индекса листовой поверхности по данным MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 4. С. 166–178. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-4-166-178.
  20. Шарый П. А., Шарая Л. С. Закономерные изменения вегетационного индекса лиственных лесов в пространстве в Волжском бассейне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 2. С. 134–144. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-2-134-144.
  21. Шпанев А. М., Русаков Д. В. Применение спектральных индексов для оценки влияния засоренности посева и азотного питания на деятельность фотосинтетического аппарата растений и урожайность озимой тритикале // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 235–247. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-235-247.
  22. Якимов Н. Д., Пономарёв Н. Д., Забродин А. Н., Пономарева Т. В. Особенности послепожарной динамики спектральных признаков участков лиственничных древостоев мерзлотной зоны Сибири // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 1. С. 106–115. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-1-106-115.
  23. Cuevas-González M., Gerand F., Balzler H., Riaño D. Analysing forest recovery after wildfire disturbance in boreal Siberia using remotely sensed vegetation indices // Global Change Biology. 2009. V. 15. No. 3. P. 561–577. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2008.01784.x.
  24. de Groot W. J., Wein R. W. Effects of fire severity and season of burn on Betula glandulosa growth dynamics // Intern. J. Wildland Fire. 2004. V. 13. No. 3. P. 287–295. DOI: 10.1071/WF03048.
  25. Forgani A., Reddy S., Thankappan M., Cechet B. Validation of MODIS and AVHRR fire detections in Australia // Intern. J. Geoinformatics. 2021. V. 17. No. 3. P. 117–131. DOI: 10.52939/ijg.v17i3.1907.
  26. Gaglioti B. V., Berner L. T., Jones B. M. et al. Tussocks enduring or shrubs greening: Alternate responses to changing fire regimes in the Noatak River valley, Alaska // J. Geophysical Research: Biogeosciences. 2021. V. 126. No. 4. Article e2020JG006009. DOI: 10.1029/2020JG006009.
  27. Gough L. Neighbor effects on germination, survival, and growth in two arctic tundra plant communities // Ecography. 2006. V. 29. No. 1. P. 44–56. DOI: 10.1111/j.2005.0906-7590.04096.x.
  28. Heim R. J., Bucharova A., Brodt L. et al. Post‐fire vegetation succession in the Siberian subarctic tundra over 45 years // Science of the Total Environment. 2021. V. 760. Article 143425. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143425.
  29. Higuera P. E., Brubaker L. B., Anderson P. M. et al. Frequent fires in ancient shrub tundra: Implications of paleorecords for Arctic environmental change // PLoS ONE. 2008. V. 3. No. 3. Article e0001744. 7 p. DOI: 10.1371/journal.pone.0001744.
  30. Key C. H., Benson N. C. Measuring and remote sensing of burn severity: the CBI and NBR. Poster abstract // Proc. Joint Fire Science Conf. and Workshop / eds. L. F. Neuenschwander, K. C. Ryan. V. II. Boise, ID: University of Idaho and Intern. Association of Wildland Fire, 1999. P. 284.
  31. Lopez-Garcia M., Caselles V. Mapping burns and natural reforestation using Thematic Mapper data // Geocarto Intern. 1991. V. 6. No. 1. P. 31–37.
  32. Racine C., Jandt R., Meyers C., Dennis J. Tundra fire and vegetation change along a hillslope on the Seward Peninsula, Alaska, U. S.A. // Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 2004. V. 36. P. 1–10. DOI: 10.1657/1523-0430(2004)036[0001:TFAVCA]2.0.CO;2.
  33. Rietze N., Heim R. J., Troeva E. et al. Pre‐fire vegetation conditions and topography shape burn mosaics of Siberian tundra fire scars // J. Geophysical Research: Biogeosciences. 2025. V. 130. No. 3. Article e2024JG008608. DOI: 10.1029/2024JG008608.
  34. Rouse J. W., Jr., Haas R. H., Shell J. A., Deering D. W. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS // Proc. 3rd Earth Resources Technology Satellite-1 Symp. V. 1. Washington, DC, 1974. P. 309–317.
  35. Shur Y. L., Jorgenson M. T. Patterns of permafrost formation and degradation in relation to climate and ecosystems // Permafrost and Periglacial Processes. 2007. V. 18. P. 7–19. DOI: 10.1002/ppp.582.
  36. Sizov O., Ezhova E., Tsymbarovich P. et al. Fire and vegetation dynamics in northwest Siberia during the last 60 years based on high-resolution remote sensing // Biogeosciences. 2021. V. 18. No. 1. P. 207–228. DOI: 10.5194/bg-18-207-2021.
  37. Telesca L., Lasaponara R. Fire‐induced variability in satellite SPOT‐VGT NDVI vegetational data // Intern. J. Remote Sensing. 2006. V. 27. No. 14. P. 3087–3095. DOI: 10.1080/01431160600564644.
  38. Wookey P. A., Aerts R., Bargett R. D. et al. Ecosystem feedbacks and cascade processes: Understanding their role in the responses of Arctic and alpine ecosystems to environmental change // Global Change Biology. 2009. V. 15. P. 1153–1172. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2008.01801.x.
  39. Zhao G., Xu E., Yi X. et al. Comparison of forest restorations with different burning severities using various restoration methods at Tuqiang forestry bureau of greater Hinggan mountains // Remote Sensing. 2023. V. 15. No. 10. Article 2683. DOI: 10.3390/rs15102683.