Построение и картографирование антропогенных сукцессионных рядов фитоэкосистем территории Бусловской петли на основе материалов лесоустройства и дистанционного зондирования
(Карельский перешеек. Северо-Запад Европейской части России)

В последние годы повышение эффективности решения экологических проблем востребовано в связи с ухудшением положения по значимым направлениям природоохранной деятельности. В интересах Федерального агентства лесного хозяйства Российской Федерации (ИСДМ Рослесхоз) использовать информационную систему дистанционного мониторинга территорий для непрерывного и точного контроля изменений в лесном фонде, а точнее, отслеживать динамику вырубок, в том числе сплошных, которые могут быть несанкционированными, выявления новых границ карьеров, а также влияния технических объектов, таких как газопровод. Такие сведения не только помогают актуализировать данные государственного лесного кадастра, но и могут быть переданы в соответствующие инстанции в качестве материалов для расследования дел по незаконным рубкам и нарушению почвенно-растительного покрова при карьерно-отвальных работах.
Необходимость регулярного сбора информации о лесах на больших территориях делает дистанционное зондирование одним из наиболее эффективных инструментов их мониторинга.
Река Бусловка является правым притоком реки Селезнёвка. Река Селезневка протекает по территории Карельского перешейка в зоне развития пород Балтийского кристаллического щита.
Приграничное расположение региона обуславливает необходимость выполнения природоохранных обязательств РФ по отношению к соседним государствам. Территория попадает под юрисдикцию большого числа международных соглашений по проблемам защиты окружающей среды, что автоматически обуславливает обеспечение наиболее строгого контроля всех приграничных водных объектов, в частности, рядом с Финляндией, как наиболее близкого государства.
Особое место отводится применению нашей космической лесных информации для повседневного оперативного контроля за состоянием окружающей среды при осуществлении геоэкологического мониторинга регионов.
Для больших территорий для целей контроля за состоянием окружающей среды, картографический материал, отражающий состояние фитоэкосистем и их динамическое состояние, является наиболее информативным. Принципы построения карты определены, с одной стороны, большой сложностью растительного покрова, а с другой – предназначением самой карты для различных прогнозных построений. Как известно, для прогнозных целей наиболее приемлемы фитоэкологические карты, построенные на основе антропогенных сукцессионных рядов, отображая растительность в движении. Подобный картографический материал показывает не только современное разнообразие ценотического и флористического состава растительности, но также и основные динамические ситуации в ней с их пространственно-географическими особенностями.
Для лесной зоны важным фондовым материалом для построения карт фитоэкосистем являются лесоустроительные материалы. Лесоустроительные данные, как текстовые, так и планово-картографические, несмотря на их хозяйственную специфику являются в настоящее время наиболее массовыми материалами, содержащими самую большую информацию о составе, свойствах и географическом распространении лесов того или иного региона. Наиболее надежными с точки зрения картографической точности и достоверности являются крупномасштабные материалы наземного лесоустройства. В настоящее время в качестве картографической основы для них используются только материалы аэрофотосъемки. При лесном дешифрировании стали широко применяться спектрозональные аэрофотоснимки. Благодаря этому и применению инструментальных методов таксации леса повысилась точность лесного дешифрирования.
Но лесоустроительные данные снимаются с периодом не чаще одного раза в 10 лет. Для внесение информации о структурно-динамическом состоянии на сегодняшний период времени, то есть создания актуальной карты фитоэкосистем, используется серия погодичных космических снимков.
При дистанционных исследованиях получают информацию об объектах в разных спектральных диапазонах: рентгеновском, ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном. Дальнейшая задача обработки заключается в интерпретации имеющихся данных для получения информации о свойствах исследуемых объектов, для чего используются ГИС обработки материалов дистанционного зондирования, которые обеспечивают оперативность и объективность получаемой информации.
Одной из задач целевого использования лесного фонда является выявление «новых», неучтенных ранее, объектов и учет их при картографировании растительного покрова. Выявление новых объектов проводится с использованием разновременных космических снимков. Таким образом, можно отслеживать динамику площадей вырубок леса, границ карьеров, новых свалок в конкретном временном диапазоне и эти данные внести в легенду к карте актуальных фитоэкосистем.
В ходе исследования, на территории Бусловской петли были выявлены шесть коренных антропогенных сукцессионных ряда: Еловой черничной, Еловой кисличной и Сосново-еловой кисличной, Еловой вересковой и Сосново-еловой вересковой, Сосново-еловой брусничной зеленомошной фитоэкосистемы. И определены пять квазикоренных антропогенных сукцессионных ряда: Сосновой лишайниковой, Еловой долгомошной, Еловой багульниковой, Сосновой сфагновой, Сосновой осоковой сфагновой фитоэкосистемы.
Для выполнения исследования были использованы космические снимки со спутника с оптико-электронной аппаратурой Sentinel-2B. Спутник Sentinel-2B предназначен для гиперспектральной съемки среднего пространственного разрешения (класса входит Landsat-7 и SPOT-5). Он особенно перспективен для картографирования, мониторинга землепользования, наблюдения за изменениями растительности, контроля водных ресурсов. Для области обработки данных и проведения пространственного анализа использовалась геоинформационная система Quantum GIS (QGIS).