Анализ пространственных данных и применение риск-ориентированного подхода с использованием методов дистанционного зондирования для мониторинга вегетационного состояния на угледобывающих территориях.

Объемы добычи угля открытым способом в Российской Федерации составляют около 430 млн. тонн ежегодно и имеют тенденции к росту. При этом за последние 5 лет в сфере государственного экологического надзора произошли значительные изменения — внедрение риск-ориентированного подхода и наилучших доступных технологий с оценкой возможностей применения этих методов на угледобывающих предприятиях [1-4]. Комплексный подход к оценке состояния земель в угледобывающих районах становится ключевым фактором для обеспечения эффективного контроля как со стороны недропользователей, так и со стороны государственных органов [5]. Для руководителей предприятий горнодобывающей отрасли приоритетным является контроль территории месторождения в границах лицензии, включая работы по рекультивации нарушенных земель, что позволяет оптимизировать расходы и улучшить управление ресурсами. В условиях значительных площадей, подверженных горным работам, методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) становятся неотъемлемой частью мониторинга, позволяя оперативно и с высокой точностью отслеживать состояние растительности, почв и водных ресурсов на рекультивируемых территориях, что способствует снижению затрат и повышению эффективности методов рекультивации [6].
В данной работе представлен пример применения пространственных данных для оценки состояния растительности на территории Кедровского угольного месторождения. Это месторождение характеризуется низким уровнем плодородности почвы, повышенным эрозионным риском, а также воздействием неблагоприятных экологических факторов. Для количественной оценки воздействия угледобычи были проанализированы временные ряды вегетационных индексов NDVI и GNDVI за период 2013–2021 гг., с использованием данных спутниковой миссии Landsat-8 и платформы Google Earth Engine. Показано, что с помощью пространственного анализа вегетационных индексов можно перейти от общего регионального анализа к точечной оценке динамики конкретных участков, относящихся к рекультивированным или нарушенным горными работами зонам. Такое ранжирование позволяет получить детализированную картину изменений вегетационной активности за весь период наблюдений. Точечный анализ временных рядов вегетационных индексов в сочетании с полевыми экологическими обследованиями помогает оценить эффективность рекультивационных мероприятий.
В рамках государственного экологического контроля методы ДЗЗ способствуют повышению прозрачности и объективности оценки проводимых рекультивационных работ, а также позволяют интегрировать данные в системы экологического мониторинга. Тем не менее, данные ДЗЗ не всегда адаптированы к технологическим задачам, необходимым для оптимизации государственного, производственного и общественного экологического контроля. Риск-ориентированный подход в государственном экологическом надзоре направлен на концентрацию контроля на объектах с высоким уровнем потенциальной опасности, что позволяет минимизировать экологические риски и рационально распределять ресурсы. Внедрение наилучших доступных технологий (НДТ) в угольной отрасли обеспечивает снижение техногенного воздействия на окружающую среду за счет применения современных технологических решений, соответствующих строгим экологическим стандартам. Использование методов дистанционного зондирования Земли в рамках данного подхода позволяет объективно оценивать состояние нарушенных территорий и эффективность рекультивационных мероприятий. Пространственные данные, полученные с помощью ДЗЗ, могут служить основой для разработки проектов НДТ, что, в свою очередь, способствует снижению категории экологического риска угольных разрезов.