Оценка пространственно-динамической дифференциации экосистем Арктических хасыреев на основе расчета спектральных индексов по данным космической съемки

Хасыреи – это спущенные термокарстовые озера. Наличие тех или иных типов экосистем, развивающиеся в хасыреях, зависит от местности расположения хасырея и возраста его образования. По днищам хасыреев, к настоящему моменту времени, сложилась определенная структура – распределение типов экосистем в пространстве. В ходе работы стало возможным не только охарактеризовать структурную, но и динамическую дифференциацию экосистем. Для этого были получены показатели спектральных индексов, рассчитанных по данным космической съемки. Для проведения исследований были использованы два снимка с космических аппаратов (КА) группировки компании DigitalGlobe. Снимок с КА WorldView-2 получен 15 июля 2016 года и, с разностью в полтора месяца, получен снимок с КА WorldView-3 - 5 сентября 2016 года.
Данные с космических аппаратов получены в виде мультиспектральных изображений, с пространственным разрешением для КА WorldView-2 -1,84 м, для КАWorldView-3 - 1,24 м, а в панхроматическом канале пространственное разрешение составило соответственно 0,46 м и 0,31 м. Использованные в работе данные получены на полностью аналогичной аппаратуре спутников в режиме VNIR (Visible and Near Infrared — мультиспектральный видимый и ближний инфракрасный диапазон) в восьми спектральных каналах. В качестве показателей были рассчитаны спектральные индексы, разделенные на три тематические группы. Первая группа отражает структурную организацию экосистем на основе одного показателя неоднородных объектов (NHFD). Вторая группа вегетационных индексов предназначена для анализа состояния биоты и включает нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI), индекс лесов и урожая (FCI), коэффициент характерных пигментов (PSSR), индекс структурных нечувствительных пигментов (SIPI). В третью группу входят индексы, характеризующие факторы окружающей среды: нормализованный разностный водный индекс (NDWI), нормализованный разностный почвенный индекс (NDSI), индекс железа (WV-NII).
В результате анализа значений спектральных индексов выявлено, что каждый из полученных индексов характеризует определенную грань содержания и развитие хасырейных экосистем с учетом степени антропогенной нагрузки, климатических изменений, возраста, степени обводненности, степени мозаичности. Эти показатели позволили получить и фитоценотическую характеристику экосистемы, то есть охарактеризовать содержание элемента биоты экосистемы.