МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ НАИБОЛЕЕ УЯЗВИМЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПРИ АКТИВИЗАЦИИ ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ДИНАМИКОЙ КЛИМАТИЧЕСКОГО УВЛАЖНЕНИЯ (НА ОСНОВЕ ГИС И ДЗ)

DOI: 10.24057/2414-9179-2017-3-23-93-104

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Д. А. Чупина

Институт геологии и минералогии имени В.С.Соболева СО РАН
Россия
630090, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3

И. Д. Зольников

Институт геологии и минералогии имени В.С.Соболева СО РАН
Россия
630090, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3

Е. Н. Смоленцева

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
Россия
630090, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 8/2

Аннотация

В статье предложена методика выявления наиболее уязвимых территорий при активизации экзогенных процессов, обусловленных иссушением/увлажнением климата. Методика основана на предположении, что одни формы и типы рельефа придают устойчивость к внешним воздействиям, а другие – обусловливают повышенную уязвимость. Для равнинных территорий с близким залеганием к поверхности грунтовых вод большое значение имеет взаимосвязь параметров рельефа и увлажнения (грунтового и климатического). На основе морфометрического анализа выделены участки земной поверхности, к которым приурочены природно–территориальные комплексы (ПТК), испытывающие на себе влияние дополнительного поверхностного увлажнения и грунтовых вод, условно названные нами «гидроморфными»; а также ПТК, развивающиеся вне связи с грунтовыми водами при нормальном атмосферном увлажнении, условно названные «автоморфными». Ранжирование территории по степени уязвимости проводится на основе экспертной оценки. Разработанная методика полностью базируется на использовании ГИС–технологий (ArcGIS 10.2.1.), весь фактический материал получен на основе обработки цифровой модели рельефа SRTM. В результате построены две схемы уязвимости территории Барабинской равнины для двух трендов климатических изменений: иссушения и увлажнения. Эти схемы позволяют оценить степень уязвимости наземных экосистем одновременно на всей территории и локально по каждому её участку на среднемасштабном уровне исследования. Полученные результаты дополняют существующие представления о пространственном распределении трансформаций ландшафтных компонентов при изменении условий увлажнения–иссушения и показывают дискретно–мозаичный характер этих трансформаций. Практическая значимость разработанной методики обусловлена тем, что для территории юга Западной Сибири, относящейся к зоне рискованного земледелия, актуальна оценка потенциальной степени уязвимости в условиях усиления засушливости и экстремальности климата.

Ключ. слова

аридизация, цифровые модели рельефа, SRTM, уязвимость, автоморфность, гидроморфность, экзогенные процессы

Список литературы

  1. Баяржагал Ю., Карнели А. Индексы NDVI и LST, представленные NOAA–AVHRR для выявления засух в Монголии // Аридные экосистемы. – 2005. – Т.11, № 26–27. – С. 73-78.
  2. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Техническое резюме. – М.: Росгидромет, 2014. – 94 с.
  3. Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б. Спутниковый индекс климатических экстремумов засушливых земель // Аридные экосистемы. – 2012. – Т. 18, № 4 (53). – С. 5–12.
  4. Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б. Тенденция опустынивания Северо-Западного Прикаспия по MODIS-данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2011. – Т. 8, № 2. – С. 217–225.
  5. Зольников И.Д., Глушкова Н.В., Лямина В.А., Смоленцева Е.Н., Королюк А.Ю., Безуглова Н.Н., Зинченко Г.С., Пузанов А.В. Индикация динамики природно-территориальных комплексов юга Западной Сибири в связи с изменениями климата // География и природ. ресурсы. – 2011. – № 2. – С. 155–160.
  6. Казаков Л.К. Ландшафтоведение с основами ландшафтного планирования. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 336 с.
  7. Коробов Р., Тромбицкий И., Сыродоев Г., Андреев А. Уязвимость к изменению климата: Молдавская часть бассейна Днестра: Монография. – Междунар. ассоц. хранителей реки Eco-TIRAS. – Кишинёв: Elan Poligraf, 2014. – 336 с.
  8. Королюк А.Ю. Проявление динамики экосистем в пространственной структуре растительного покрова на юге Западной Сибири // Растительный мир Азиатской России. – 2010. – № 2 (6). – С. 12–16.
  9. Чупина Д.А. Автоматическое выделение форм и комплексов рельефа на основе морфометрического ГИС-анализа (на примере Венгеровского района Новосибирской области) // Геоморфология. – 2014. – №3. – С. 43–50.
  10. Duguy B., Alloza J.A., Baeza M.J., De la Riva J., Echeverria M., Ibarra P., Llovet J. Perez F., Cabello, Rovira P., Vallejo R.V. Modeling the Ecological Vulnerability to Forest Fires in Mediterranean Ecosystems Using Geographic Information Technologies // Environmental Management. – 2012. – Vol. 50. – № 6. – Pp.1012–1026. DOI 10.1007/s00267–012–9933–3.
  11. Hilker T., Coops N. C., Wulder M.A., Black T.A., Guy R.D. The use of remote sensing in light use efficiency based models of gross primary production: a review of current status and future requirements // Science of the Total Environment. 2008. – Vol. 404. – №2–3. – Pp. 414-423; http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.11.007.
  12. Hinkel J. Indicators of vulnerability and adaptive capacity: Towards a clarification of the science-policy interface // Global Environmental Change. – 2011. – Vol. 21. – Pp. 198–208.
  13. Huang C., Goward S.N., Masek J.G., Thomas N., Zhu Z., Vogelmann J.E. An automated approach for reconstructing recent forest disturbance history using dense Landsat time series stacks // Remote Sensing of Environment. – 2010. – Vol. 114, № 1. – Pp. 183–198; http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2009.08.017.
  14. IPCC. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden, C.E. Hanson, (eds.)]. – Cambridge: Cambridge University Press, 2007. – 976 p.
  15. IPCC. Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change [C.B. Field, V. Barros, T.F. Stocker, D. Qin, D.J. Dokken, K.L. Ebi, M.D. Mastrandrea, K.J. Mach, G.-K. Plattner, S.K. Allen, M. Tignor, P.M. Midgley (eds.)]. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). – Cambridge: Cambridge University Press, 2012. – 582 p.
  16. Kennedy R.E., Cohen W.B., Schroeder T.A. Trajectory-based change detection for automated characterization of forest disturbance dynamics // Remote Sensing of Environment. – 2007. – Vol. 110. – №3. – Pp. 370–386; http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2007. 03.010
  17. Kennedy R.E., Yang Z., Cohen W.B. Detecting trends in forest disturbance and recovery using yearly Landsat time series: 1. LandTrendr – Temporal segmentation algorithms // Remote Sensing of Environment. – 2010. – Vol. 114. – № 12. – Pp. 2897–2910; http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2010.07.008.
  18. Meyer B.C., Schreiner V., Smolentseva E.N., Smolentsev B.A. Indicators of desertification in the Kulunda steppe in the south of Western Siberia // Archives of Agronomy and Soil Science. – 2008. – Vol. 54. – № 6. – Pp. 585–603; http://dx.doi.org/10.1080/03650340802342268.
  19. Michaelian M., Hogg E.H., Hall R.J., Arsenault E. Massive mortality of aspen following severe drought along the southern edge of the Canadian boreal forest // Global Change Biology. – 2011. – Vol. 17. – № 6. – Pp. 2084–2094; http://dx.doi.org/10.1111/j.1365–2486.2010.02357.x.
  20. Nepstad D., Lefebvre P., Lopes da Silva U., Tomasella J., Schlesinger P., Solorzano L., Moutinho P., Ray D., Benito G.J. Amazon drought and its implications for forest flammability and tree growth: A basin wide analysis // Global Change Biology. – 2004. – Vol. 10. – Pp. 704–717. DOI: 10.1111/j.1529–8817.2003.00772.x.
  21. Smith A.M.S., Koldenb C.A., Tinkhama W.T., Talhelma A.F., Marshall J.D., Hudak A.T., Boschetti L., Falkowski M.J., Greenberge J.A., Anderson J.W., Kliskey A., Alessa L., Keefe R.F., Gosz J.R. Remote sensing the vulnerability of vegetation in natural terrestrial ecosystems // Remote Sensing of Environment. – 2014. – Vol. 154. – Pp. 322–337.
  22. Zolnikov I.D., Glushkova N.V., Smolentseva E.N., Chupina D.A., Pchelnikov D.V., Lyamina V. A. GIS and Remote Sensing Data-Based Methods for Monitoring Water and Soil Objects in the Steppe Biome of Western Siberia // Novel Methods for Monitoring and Managing Land and Water Resources in Siberia [Editors: Mueller, Lothar, Sheudshen, Askhad K., Eulenstein, Frank]. – Springer, 2016. – Pp. 253–268. DOI 10.1007/978–3–319–24409–9_9.

Для цитирования: Чупина Д.А., Зольников И.Д., Смоленцева Е.Н. МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ НАИБОЛЕЕ УЯЗВИМЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПРИ АКТИВИЗАЦИИ ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ДИНАМИКОЙ КЛИМАТИЧЕСКОГО УВЛАЖНЕНИЯ (НА ОСНОВЕ ГИС И ДЗ). Материалы Международной конференции «ИнтерКарто. ИнтерГИС». 2017;23(3):93–104. DOI: 10.24057/2414-9179-2017-3-23-93-104

For citation: Chupina D.A., Zolnikov I.D., Smolentseva E.N. THE METHOD FOR IDENTIFYING THE MOST VULNERABLE AREAS CAUSED BY EXOGENOUS PROCESSES UNDER ARIDIFICATION/HUMIDIFICATION (BASED ON GIS AND RS). Proceedings of the International conference “InterCarto. InterGIS”. 2017;23(3):93–104 DOI: 10.24057/2414-9179-2017-3-23-93-104 (in Russian)