Геоинформационный мониторинг пространственной динамики поверхностных температурных полей и градо-экологических показателей города-курорта Пятигорска

DOI: 10.35595/2414-9179-2025-3-31-158-179

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Д.С. Тасенко

Северо-Кавказский федеральный университет, факультет международных отношений,
ул. Пушкина, д. 1, Ставрополь, Россия, 355017,
E-mail: dimitri.tasenko@yandex.ru

М.Б. Каган

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле,
Университетская наб., д. 7-9, Санкт-Петербург, Россия, 199034,
E-mail: kagan.mikko@gmail.com

Е.А. Скрипчинская

Северо-Кавказский федеральный университет, факультет международных отношений,
ул. Пушкина, д. 1, Ставрополь, Россия, 355017,
E-mail: gerdtea@yandex.ru

Н.А. Позднякова

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

Т.А. Андреева

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

М.В. Нефедова

Северо-Кавказский федеральный университет, факультет международных отношений,
ул. Пушкина, д. 1, Ставрополь, Россия, 355017,
E-mail: mnefedova@ncfu.ru

Д.С. Водопьянова

Северо-Кавказский федеральный университет, факультет международных отношений,
ул. Пушкина, д. 1, Ставрополь, Россия, 355017,
E-mail: darina_000023@rambler.ru

Аннотация

Международное сообщество с прошлого века обеспокоено изменением климата, усиливающимся антропогенным воздействием, однако до настоящего момента эффективные методы минимизации негативного влияния не разработаны. Статья посвящена разработке методологии геоинформационного мониторинга пространственного распределения поверхностных температурных полей г. Пятигорска Кавказских Минеральных Вод и выявлению корреляционных зависимостей между полями температуры поверхности земли и градо-экологическими показателями (озелененности и застроенности). Цель исследования — оценка влияния антропогенных факторов на формирование микроклиматических условий городской среды и выявление наиболее уязвимых зон с точки зрения теплового комфорта населения. Получены карты пространственной динамики поверхностных температурных аномалий и выявлены закономерности изменения температурных режимов городских территорий в зависимости от уровня урбанизации и степени озелененности. Результаты исследования имеют важное значение для оптимизации градостроительной политики, повышения качества жизни горожан и сохранения уникального природного потенциала региона Кавказские Минеральные Воды. Использованы методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), картографического анализа и статистической обработки данных. Современные технологии ДЗЗ упрощают анализ показателей, предоставляя объективные данные и сокращая ресурсоемкость проводимых исследований. Несмотря на установленную относительно невысокую статистическую достоверность выявляемых корреляционных связей между температурой поверхности земли и уровнями озелененности и застроенности, целесообразность применения методов геоинформационного мониторинга подтверждается вследствие наличия спутниковых снимков, обеспечивающих детальное изучение отдельных фрагментов городской местности и регистрацию динамики пространственной реорганизации зеленых массивов, их трансформацию в зоны застройки в пределах заданного хронологического периода.

Ключ. слова

температурные поля поверхности земли, геоинформационный мониторинг, пространственная организация урбоэкосистем, озелененность, градостроительная нагрузка, градо-экологический каркас территории

Список литературы

  1. Балдина Е.А., Константинов П.И., Грищенко М.Ю., Варенцов М.И. Исследование городских островов тепла с помощью данных дистанционного зондирования в инфракрасном диапазоне. Земля из космоса, 2015. № 5. С. 38–42.
  2. Каган М.Б., Позднякова Н.А., Андреева Т.А., Тасенко Д.С., Скрипчинская Е.А., Ракова А.И. Взаимосвязь сезонного изменения светового загрязнения и вегетационного индекса на примере города Санкт-Петербург. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационная поддержка устойчивого развития регионов в условиях кризиса. Материалы Международной конференции. М.: МГУ, Географический факультет, 2024. Т. 30. Ч. 2. С. 482–497. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-2-30-482-497.
  3. Оленьков В.Д., Бирюков А.Д., Сухоруков В.А. Использование данных дистанционного зондирования земли для построения карты городского острова тепла. Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования Российской академии архитектуры и строительных наук по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2019 году. Сборник научных трудов РААСН. Москва: Российская академия архитектуры и строительных наук, 2020. С. 286–294.
  4. Скрипчинская Е.А., Тасенко Д.С., Каган М.Б. Пространственно-временная динамика теплового загрязнения среды г. Ессентуки. Наука. Инновации. Технологии, 2024. № 2. С. 63–96. DOI: 10.37493/2308-4758.2024.2.3.
  5. Тасенко Д.С., Скрипчинская Е.А., Водопьянова Д.С., Нефедова М.В. Озелененность, градостроительная нагрузка и свободная территория как ведущие показатели современного состояния городской среды в Предгорном районе Ставропольского края (на примере г. Ессентуки). Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки, 2022. Т. 16. № 4. С. 100–106.
  6. Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. М.: Техносфера, 2008. 312 с.
  7. Черкасов А.А., Махмудов Р.К. Атласная информационная система «население Ставропольского края». Геодезия и картография, 2022. Т. 83. № 12. С. 31–39.
  8. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. М.: Техносфера, 2010. 560 с.
  9. Dissanayake D., Morimoto T., Ranagalage M., Murayama Y. Land-Use/Land-Cover Changes and Their Impact on Surface Urban Heat Islands: Case Study of Kandy City, Sri Lanka. Climate, 2019. V. 7. Art. 99. DOI: 10.3390/cli7080099.
  10. Furberg D., Ban Y., Nascetti A. Monitoring of Urbanization and Analysis of Environmental Impact in Stockholm with Sentinel-2A and SPOT-5 Multispectral Data. Remote sensing, 2019. V. 11. Iss. 20. Art. 2408. DOI: 10.3390/rs11202408.
  11. Knight S., Smith C., Roberts M.J. Mapping Manchester’s Urban Heat Island. Weather, 2010. V. 65. Iss. 7. P. 188–193. DOI: 10.1002/wea.542.
  12. Malik M.S., Shukla J.P., Mishra S.N. Relationship of LST, NDBI and NDVI using Landsat-8 Data in Kandaihimmat Watershed, Hoshangabad, India. Indian Journal of Geo-Marine Sciences, 2019. V. 48. Iss. 1. P. 25–31.
  13. Mason S.G., Fragkias M. Metropolitan Planning Organizations and Climate Change Action. Urban Climate, 2018. V. 25. P. 37–50. DOI: 10.1016/j.uclim.2018.04.004.
  14. Masson V., Lemonsu A., Hidalgo J., Voogt J. Urban Climates and Climate Change. Annual Review of Environment and Resources, 2020. V. 45. Iss. 1. P. 411–444. DOI: 10.1146/annurev-environ-012320-083623.
  15. Oke T.R., Mills G., Christen A., Voogt J.A. Urban Climate. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2017. 546 p.

Для цитирования: Тасенко Д.С., Каган М.Б., Скрипчинская Е.А., Позднякова Н.А., Андреева Т.А., Нефедова М.В., Водопьянова Д.С. Геоинформационный мониторинг пространственной динамики поверхностных температурных полей и градо-экологических показателей города-курорта Пятигорска. ИнтерКарто. ИнтерГИС. M.: Географический факультет МГУ, 2025. Т. 31. Ч. 3. С. 158–179. DOI: 10.35595/2414-9179-2025-3-31-158-179

For citation: Tasenko D.S., Kagan M.B., Skripchinskaya E.A., Pozdnyakova N.A., Andreeva T.A., Nefedova M.V., Vodopyanova D.S. Geoinformation monitoring of spatial dynamics of surface temperature fields and urban and environmental indicators of the resort city of Pyatigorsk. InterCarto. InterGIS. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2025. V. 31. Part 3. P. 158–179. DOI: 10.35595/2414-9179-2025-3-31-158-179 (in Russian)