Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Изменение нарушенности древостоя лесных экосистем лесостепи в конце XX -начале XXI вв. на основе материалов дистанционного зондирования Земли

Терехин Э.А. (1)
(1) Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия
Нарушенность древостоя лесных массивов является одним из ключевых факторов, определяющих состояние лесных экосистем. Пространственно-временная оценка нарушенности позволяет оценить воздействие негативных факторов на леса. К ним относятся сплошные лесосечные рубки, пожары, болезни деревьев и влияние насекомых-вредителей.
С использованием материалов разновременной спутниковой съемки, данных наземных полевых наблюдений и методов многомерного статистического анализа было проведено картографирование и осуществлена оценка нарушенности верхних ярусов лесов лесостепи Центрального Черноземья в периоды 1985-2000 гг. и 2000-2018 гг.
В рамках проведенного исследования выполнена оценка спектрально-отражательных свойств нарушенных лесных экосистем в различных спектральных диапазонах и предложен новый метод их распознавания. С использованием многомерного статистического анализа вычислены функции классификации, позволяющие с высокой точностью проводить автоматизированное выявление участков леса с нарушенными верхними ярусами. Независимыми переменными в предложенных функциях выступали величины изменения коэффициентов отражения в трех спектральных зонах: ближней инфракрасной (NIR) и двух средних инфракрасных (SWIR 1 и SWIR 2).
С использованием предложенных функций на основе снимков Landsat TM-OLI подготовлены геоинформационные картограммы, характеризующие участки лесных экосистем с нарушенным древостоем, появившиеся в периоды 1985-2000 гг. и 2000-2018 гг. Исследование нарушенности провели для лесов в целом и для различных типов лесных насаждений: лиственных, хвойных и смешанных.
Установлено, что в период 1985-2000 гг. доля лесов с нарушенными верхними ярусами составляла 2,5% от общей площади покрытых лесом земель. В период 2000-2018 гг. этот показатель составлял 6,0 %. В начале XXI века в сравнении с концом XX века доля нарушенных лесов в широколиственных лесных массивах изменилась незначительно – с 1,9% до 2,6%. В хвойных лесах этот показатель вырос с 2,0% до 18,4%. Основными факторами нарушенности лиственных лесов выступали сплошные лесосечные рубки, хвойных лесов – болезни деревьев и пожары 2010 года. Наиболее крупные ареалы сплошной гибели лесных экосистем в период 2000-2018 гг. обусловлены ими.
В начале XXI века значительная доля нарушенных лесных участков оказалась сконцентрирована в лесах хвойного породного состава. При этом общая площадь хвойных лесов в лесостепной зоне значительно меньше площади широколиственных лесов.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-77-00049)

Ключевые слова: лес, лесостепь, нарушенность лесов, спутниковые данные, Центральное Черноземье, Landsat

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

454