Динамическое картографирование нарушенных земель с использованием данных дистанционного зондирования

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-785-799

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

О.В. Артемьева

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле,
Университетская наб., д. 7–9, 199034, Санкт-Петербург, Россия;
E-mail: ovartemyeva@mail.ru

А.С. Бакулев

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле,
Университетская наб., д. 7–9, 199034, Санкт-Петербург, Россия;
E-mail: aleksandrbakulev@yandex.ru

Н.А. Позднякова

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле,
Университетская наб., д. 7–9, 199034, Санкт-Петербург, Россия;
E-mail: qlnat@mail.ru

С.В. Тюрин

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле,
Университетская наб., д. 7–9, 199034, Санкт-Петербург, Россия;
E-mail: s.tjurin@spbu.ru

Аннотация

В связи с увеличением площадей нарушенных земель актуальность разработки способов и методов получения и анализа пространственных данных с целью принятия решений по рациональному природопользованию повышается с каждым годом. Мониторинг природных и антропогенных систем во многом связан со сбором, анализом и визуализацией динамических процессов, поэтому технологии создания динамических карт с отображением происходящих на них процессов и явлений находятся на пике актуальности. Ряд факторов обуславливает необходимость применения динамических геоизображений: во-первых, такого рода изображения — это неразрывная комбинация пространственно-временных связей на определенной территории; во-вторых, это возможность полноценного анализа пространственных изменений с учетом времени; в-третьих, это прогнозирование природных и социально-экономических факторов и явлений, и, наконец, динамическое картографирование открывает возможности для мультимедийной визуализации данных, в несколько раз повышающей восприятие наблюдателем геоизображений с акцентом внимания на конкретных объектах. Данные дистанционного зондирования выступают одним из главных источников составления и обновления тематических динамических карт. Данная статья демонстрирует разработку методики создания рабочих слоев, применяемой в географических информационных системах (ГИС) для составления динамических карт с использованием данных дистанционного зондирования (ДДЗ). Авторы отмечают отличительную особенность методики: она направлена на широкий круг пользователей, не в полной мере обладающих навыками и умениями работы с данными дистанционного зондирования. Такими пользователями могут быть менеджеры любого уровня, чья непосредственная работа не связана с созданием геоизображений, но в чьей компетенции лежит принятие управленческих решений. Еще одним преимуществом описываемой методики является ее реализация в ГИС с открытым кодом (QGIS), а также ее применение не только для одиночных снимков, но и для мозаичного изображения. В статье представлено описание всего пути: от обработки снимков до создания визуальных изображений. В качестве конкретных примеров рабочих полигонов были выбраны нарушенные земли Забайкальского края Российской Федерации. Эти территории столкнулись с большим количеством экологических проблем, вызывающих увеличение площадей нарушенных земель: открытые выработки, рост количества горно-обогатительных комбинатов, деградация сельскохозяйственных и лесных земель за счет антропогенной деятельности и эрозионных процессов, активные сейсмические процессы, селевые движения и лавиноопасность.

Ключ. слова

материалы дистанционного зондирования, ГИС, динамические карты, карты нарушенности земель, мониторинг нарушенных земель

Список литературы

  1. Апкин Р.Н., Минакова Е.А. Экологический мониторинг. Казань: КГЭУ, 2015. 255 с.
  2. Артемьева О.В., Бакулев А.С., Данилова О.И. Опыт создания карт динамики городской застройки по материалам данных дистанционного зондирования. Сборник научных трудов «Современные проблемы географии». 2020. Вып. 5. С. 7–12.
  3. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. М.: Российская Академия естественных наук, 1997. С. 16–18.
  4. Дешифрирование аэрокосмических снимков: учебник [электронное издание сетевого распространения]. 2-е изд., перераб. и доп. Ред. Е.А. Балдина, И.А. Лабутина. М.: «КДУ», «Добросвет», 2021. 269 с. URL: https://bookonlime.ru/node/6333. DOI: 10.31453/kdu.ru.978-5-7913-1163-4-2021-269.
  5. Зеньков И.В., Нефедов Б.Н., Кирюшина Е.В., Заяц В.В. Результаты дистанционного мониторинга экологического состояния нарушенных земель разрезом «Коркинский». Уголь. 2018. № 9. С. 99–101.
  6. Лабутина И.А., Балдина Е.А. Использование данных дистанционного зондирования для мониторинга экосистем ООПТ. Методическое пособие. М.: WWF России, 2011. 88 с.
  7. Марчуков В.С. Технология динамического картографирования по данным ДЗЗ. Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК. М.: Изд-во МИИГАиК, 2009. С. 5–9.
  8. Artemeva O., Zareie S., Elhaei Y., Pozdnyakova N., Vasilev N. Using remote sensing data to create maps of vegetation and relief for natural resource management of a large administrative region. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2019. Vol. XLII-4/W18. P. 103–109.
  9. Bhandari A., Kumar R., Singh G. Feature Extraction using Normalized Difference Vegetation Index (NDVI): a Case Study of Jabalpur City; Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of the Department of Computer Science & Engineering, National Institute of Technology Rourkela. 2012. DOI: 10.1016/j.protcy.2012.10.074).
  10. DiBiase D., MacEachren A., Krygier J., Reeves C. Animation and the Role of Map Design in Scientific Visualization. Cartography and Geographic Information Science. 1992. Vol. 19. P. 201–214.
  11. Harrower M., Fabrikant S.I. The role of map animation for geographic visualization. Geographic Visualization: Concepts, Tools and Applications. 2008. P. 49–65.
  12. Lillesand T., Kiefer R., Chipman J. Remote sensing and image interpretation. 7th Ed. 2015. 736 p. ISBN: 987-1-118-34328-9.
  13. Peterson M. Spatial Visualization through Cartographic Animation: Theory and Practice. Proceedings of Geographic Information Systems. 1994. P. 250–258.
  14. Rouse J., Haas R., Shel J., Deering D. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. In 3rd ERTS. Symposium, NASA SP-351. 1973. I. P. 309–317.
  15. Schovengerdt R. Remote sensing. Models and methods of image processing. Moscow: Technosphere, 2010. 556 p. ISBN: 978-5-94836-244-1. FB 2 10-52/11.

Для цитирования: Артемьева О.В., Бакулев А.С., Позднякова Н.А., Тюрин С.В. Динамическое картографирование нарушенных земель с использованием данных дистанционного зондирования. ИнтерКарто. ИнтерГИС. M.: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 785–799. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-785-799

For citation: Artemeva O.V., Bakulev A.S., Pozdnyakova N.A., Tyurin S.V. Dynamic mapping of disturbed lands using remote sensing data. InterCarto. InterGIS. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 2. P. 785–799. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-785-799 (in Russian)