Картографирование торфяных месторождений Рязанской области по спутниковым данным

Целью работы было создание слоя ГИС "Торфяные месторождения РФ" путем картографирования торфяных болот и торфяных месторождений Рязанской области с использованием архивной и отраслевой информации, космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения. Основной задачей стала отработка и проверка методики комплексного дешифрирования, которую применили в ИЛАН РАН в 2019 г. (Ильясов и др. 2019), а также получение данных о степени заболоченности региона, выявление преобладающего типа торфяной залежи и других характеристик торфяных болот и торфяников Рязанской области.
В ходе работ по оцифровке болот в Рязанской области использовались программные продукты QGIS и Google Earth Pro. В качестве подложек применялись карты OpenStreetMap (OSM), а также спутниковые изображения, предоставляемые сервисами Google, Yandex и ESRI. Для визуализации и дешифрирования использовались спутниковые изображения, полученные с различных спутниковых систем. В частности, сервис Google Earth использует данные спутников Maxar Technologies (WorldView, GeoEye), CNES/Airbus, Landsat (USGS/NASA) и Copernicus Sentinel (ESA). Сервис Yandex Maps применяет снимки, предоставляемые Maxar Technologies, CNES/Airbus, а также собственные материалы аэрофотосъёмки Yandex. Изображения ESRI формируются на основе данных Maxar, Earthstar Geographics, GeoEye и USGS.

Рязанская область расположена в центральной части Русской равнины, в бассейне среднего течения р. Оки. В формировании рельефа и условий торфообразования решающую роль сыграли оледенения, многочисленные притоки р.Оки. В Мещерской низменности при достаточном увлажнении (коэффициент увлажнения 1) и близком залегании грунтовых вод здесь сформировались обширные торфяники. (Кривцов, Водорезов, 2024). В южной части области торфяники, в связи с условиями лесостепи (коэффициент увлажнения меньше коэффициента испарения), располагаются вдоль ручьев, рек, в понижениях и в основном имеют небольщую площадь в нулевой границе торфяной залежи.
Расположение болотных участков определялось на основании данных старых справочников: в заданных координатах проводился визуальный поиск участков космоснимков, характерных для болотных экосистем. Дополнительно учитывались признаки, косвенно указывающие на болотный характер территории: растительность, отличающаяся от коренного леса по высоте и структуре. Частым явлением было определения болота по совокупности нескольких признаков, описанных выше. Также одним из отличительных признаков для районов старых торфоразработок является наличие следов старых торфоразработок, в частности развитых сетей дренажных канав, часто заполненных водой; а также совокупность перечисленных признаков, подтверждающих наличие болот на данной территории. В случае затруднения определения местоположения болот по продуктам представленной в геоинформационной системе QGIS использовался сервис Google Earth Pro, который позволяет сравнить сразу несколько космических снимков одной и той же местности для разных лет, что помогало определить болота, например при наличии космического снимка на осенний или весенний период, когда болота не скрыты густой растительностью и их легче определить в лесном массиве.
Оцифровка контуров проводилась с использованием инструмента Bezier Editing, после чего вычислялись площади болота, вычисленные площади болот сравнивались со справочными данными и при необходимости корректировались. Атрибутивная таблица заполнялась в соответствии с данными справочника. К количественным характеристикам отнесены данные о площади торфяника в нулевой границе залежи. Из качественных характеристик торфяников мы обращали внимание на тип залежи. Торфяники разного типа образования торфа могут откликаться на изменение климата по-разному.
Торфяники площадью менее 3 га не картографировались из-за плохо определяемых контуров, особенно низинного типа залежи. В природных условиях южной части области низинные болота облесены и даже по снимкам высокого разрешения их не отличить от небольших лесных участков. Это подтверждают специалисты, изучающие торфяные болота на местности.
Обработаны в общей сложности 1230 торфяных месторождений (Торфяной фонд, 1967), из которых около 120 менее 3 га площади в "нулевой" границе залежи, более 780 относятся в низинному типу залежи, к верховым отнесены 250 месторождений и около 200 - к переходным.
Работа выполнена при финансовой поддержке госзадания ИЛАН РАН и проекта РНФ "Научные основы выявления торфяных среди других природных пожаров и оценки связанных с ними потерь углерода как фактора влияния на климат" № 23-74-00067.