ГИС моделирование для анализа динамики землепользования лесостепной зоны Европейской части РФ

В условиях глобальных изменений земельного покрова особенно важными становятся исследования регионального уровня, позволяющие оценить специфику индивидуального отклика территорий различных природных областей и частей стран на происходящие изменения. Для разработки мер по оптимизации природопользования и интеграции данных дистанционного зондирования в структуру управления регионами значимыми становятся исследования по исследованию типов изменений земельного покрова в наиболее заселенных и освоенных территориях, к числу которых относится и лесостепная зона Российской Федерации. В настоящее время существует множество пространственных моделей и данных, которые позволяют оценивать изменения ландшафтного покрова как на глобальном, так и региональном уровнях. Часть территорий обеспечена широким тематическим спектром данных (космические снимки высокого, среднего и низкого разрешения, ЦМР различной точности, климатические данные и т.д.), другие же характеризуются более скудным набором. Для исследований на локальном уровне доступно большое количество данных, позволяющих использовать различные подходы для оценки изменений. Для оценок регионального уровня данных значительно меньше, еще меньше данных ретроспективных и сопоставимых между собой.
Одной из задач данной работы был подбор сопоставимых источников пространственной и статистической информации о состоянии земельного покрова в лесостепной зоне Европейской части России, пригодных для ретроспективного анализа. В результате в качестве базы для исследования были выбраны данные AVHRR, обработанные в рамках проекта GIMMS за 1981 – 2006 гг., позволяющие получить максимально длинный сопоставимый временной ряд. Для верификации было проведено сравнение результатов, полученных в ходе переклассификации данных ДЗЗ, со статистическими показателями Всероссийской Сельскохозяйственной переписи за 2006 год и фондовыми материалами за 1981 г. Полученные значения ковариации между статистическими данным и данным ДЗЗ составляют для общей площади сельхозяйственных угодий - 77,43, для фактически использующейся площади – 92,11. Ковариация в случае сопоставления со статистической информацией за 1981 г. составила 87,7%.
При помощи перекрестной классификации в ПО GeoMedia Professional и Erdas Imagine была получена синтезированная карта изменений преобладающих типов земельного покрова с 1981 по 2006 гг. После выделения районов с одинаковыми типами изменений в структуре земельного покрова в модель были включены данные о климате (соотношение осадков и температуры), о рельефе (углы наклона, извилистость и абсолютные высоты) и почвенном покрове. На основании синтеза пространственных данных были выделены 15 районов, характеризующихся уникальным соотношением всех введенных параметров.
Для западной части исследуемой территории характерна большая раздробленность, больший процент (45-50%) территорий, не подверженных изменениям характерен для юго-запада, процент площадей, попадающих в категорию «переход сельскохозяйственных угодий в зарастающие луга» составляет 16, 64%, наименьший «переход категории лиственные леса в сочетании со смешанными лесами в категорию сельскохозяйственные угодья (4,63%).