Мониторинг состояния окружающей среды вблизи угледобывающих предприятий на основе дистанционного зондирования Земли

В настоящее время высокие требования к мероприятиям по охране окружающей среды в зонах угледобычи заставляют серьезно пересмотреть основные подходы к их проведению. Классические методы геоэкологического мониторинга не дают удовлетворительных результатов, что обусловлено точечным характером отбора проб и трудоемкостью, а часто и труднодоступностью мест обследования, в то время как требуется анализ состояния обширных территорий. Технологии дистанционного зондирования предоставляют уникальные инструменты для решения подобных задач. В докладе представлен опыт решения задач мониторинга окружающей среды в зонах угледобычи Кузбасса: отслеживание загрязнений водного бассейна, анализ состояния растительности, деградация почв.
Несмотря на то, что объекты угледобычи, как правило, имеют большие территории в несколько десятков, а то и сотен метров, применение космоснимков среднего разрешения (20-30 м/пикс) часто не дает удовлетворительных результатов для оценки состояния окружающей среды в данном районе. Одним из первых наиболее подверженных негативному влиянию природных объектов является водная акватория. Поэтому необходимо применять снимки высокого и сверхвысокого разрешения, которые позволяют оценить характер и степень влияния угледобычи на водную среду. Однако их высокая внутренняя вариативность и малое количество спектральных полос часто вносит существенные трудности в интерпретацию полученных данных. Предлагается использовать интегрированный подход к обработке снимков, основанный на использовании текстурных, структурных и спектральных характеристик объектов и применении разновременных снимков высокого и среднего разрешения. Представлены результаты обследования зоны активной угледобычи по космоснимкам. Показана идентификация загрязнений воды продуктами угольного производства (взвешенными и органическими веществами), смываемыми с бортов угольного разреза, по течению реки. Произведена оценка озер района и их состояния в ретроспективе за пять лет.
Поскольку существует тесная взаимосвязь «вода-растительность-почва», то показан механизм последовательного изучения данных объектов по космоснимкам. Полученные результаты по каждому из природных объектов соответствуют общей картине экологической обстановки угледобывающего региона. Результаты космического мониторинга были подтверждены лабораторными исследованиями проб. Разработанный подход является уникальным инструментом выполнения задач геомониторинга труднодоступных и протяженных территорий.

1. Дейвис Ш.М., Ландгребе Д.А., Филлипс Т.Л. и др. Дистанционное зондирование: количественный подход. М.: Недра, 1983. 415 с.
2. Лабутина И.А. Дешифрирование аэрокосмических снимков. М.: Аспект Пресс, 2004. 184 с.
3. Haralick R.M., Shanmugam K., Dinstein I. Textural features forimage classification //IEEE Trans. on Systems, Man and Cybernetics, V.3. 1973. С. 610-621.