Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

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

XXI.F.299

Исследование распространения борщевика Сосновского в Московской области с использованием спутниковых данных

Озерова Н.А. (1), Ёлкина Е.С. (2), Швецов А.Н. (3), Куклина А.Г. (3)
(1) Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(3) Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина Российской академии наук, Москва, Россия
Задача мониторинга расселения инвазионных видов растений актуальна как на глобальном, так и на локальном уровнях. Неконтролируемое распространение чужеродных растений вне их естественного ареала угрожает биоразнообразию и меняет состав местной флоры. Особое значение имеет исследование тенденций распространения инвазионных видов на особо охраняемых природных территориях (ООПТ), в местах произрастания охраняемых и уязвимых видов растений (Озерова и др., 2023).
В настоящем докладе описываются результаты совместной работы исследователей из Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, Главного ботанического сада им. Н. В. Цицина РАН и Института космических исследований РАН по выявлению инвазионных видов растений на территории памятника природы «Залесенный овраг у д. Власьево» в городском округе Луховицы Московской области. Цель работы заключалась в выявлении инвазионных видов растений, включая борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.), и оценке темпов их распространения на территории памятника природы в течение 2017-2022 гг.
В ходе полевых наблюдений было установлено, что экспансия H. sosnowskyi на исследуемой территории приводит к локальному сокращению биоразнообразия, к частичному изменению структуры регионального растительного покрова и его физиономического облика. Данные дистанционного зондирования Земли и инструменты мониторинга растительности, доступные в системе Вега-science (Loupian et al.,2022; Ёлкина, 2021), позволили определить очаги произрастания H. sosnowskyi и оценить скорость его распространения по территории ООПТ. Разделимость борщевика Сосновского и других типов растительного покрова подтверждается рядом современных исследований в области анализа спутниковых изображений (Мышляков и др.,2017; Koldasbayeva et al., 2022). В данной работе для распознавания использовались данные спутника Sentinel-2 (A, B) с пространственным разрешением 10 м/пиксель, непараметрический классификатор Random Forest. Обучающие выборки формировалась на основе фотоинтерпретации спутниковых данных и полевых наблюдений авторов. Были получены маски борщевика Сосновского на 2015- 2022 гг., подтвержденные полевыми наблюдениями очагов его распространения и определен диапазон средних скоростей распространения H. sosnowskyi по ООПТ (0.1-0.48 га/год).
Результаты работы опубликованы в Российском Журнале Биологических Инвазий. Работа выполнена с использованием возможностей ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019), включая УНУ "Вега - Science" (Лупян и др., 2021) при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг», госрегистрация № 122042500031-8).

Ключевые слова: мониторинг инвазионных видов, борщевик Сосновского, Вега-Science
Литература:
  1. Ёлкина Е.С. Оценка возможностей создания опорных выборок по спутниковым данным методом экспертной интерпретации // XVIII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования». ИКИ РАН. Москва. 14-16 апреля 2021 г.Сборник тезисов/под ред. А.М.Садовского, 2021. С. 44.
  2. Мышляков С.Г., Артёмова А.И. Картографирование мест произрастания борщевика Сосновского по космическим снимкам Sentinel 2 (компания «Совзонд») // Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», 13–17 ноября 2017 г. Москва, Институт космических исследований РАН
  3. Озерова Н.А., Куклина А.Г. Естественно-исторический мониторинг памятника природы «Залесенный овраг у д. Власьево» (Московская область, городской округ Луховицы) // Геология, геоэкология, эволюционная география: коллективная монография. Т. XVIII. СПб.: изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2019. С. 262-266.
  4. Koldasbayeva, Diana & Tregubova, Polina & Shadrin, Dmitry & Gasanov, Mikhail & Pukalchik, Maria. (2022). Large-scale forecasting of Heracleum sosnowskyi habitat suitability under the climate change on publicly available data. Scientific Reports. 12. 10.1038/s41598-022-09953-9.
  5. Loupian E.A., Bourtsev M.A., Proshin A.A., Kashnitskii A.V., Balashov I.V., Bartalev S.A., Konstantinova A.M., Kobets D.A., Radchenko M.V., Tolpin V.A., Uvarov I.A. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. V. 14. No. 1. Art. No.77. https://doi.org/10.3390/ rs14010077.
  6. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
  7. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Бриль А.А., Егоров В.А., Жарко В.О., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Миклашевич Т.С., Плотников Д.Е., Радченко М.В., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А., Хвостиков С.А., Ховратович Т.С. Система "Вега-Science": особенности построения, основные возможности и опыт использования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 9-31. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-9-31

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Озерова Н.А., Ёлкина Е.С., Швецов А.Н., Куклина А.Г. Исследование распространения борщевика Сосновского в Московской области с использованием спутниковых данных // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 390. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

390