Оценка противопожарного потенциала лесных ландшафтов заповедного Прибайкалья с использованием данных тепловой инфракрасной съёмки (на примере территории Байкало-Ленского заповедника)

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-37-45

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.А. Медведков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Ленинские горы, д. 1, 119991, г. Москва, Россия,

Московский государственный областной университет,
ул. Веры Волошиной, д. 24, 141014, г. Мытищи, Московская область, Россия,

E-mail: a-medvedkov@bk.ru

М.В. Котова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Ленинские горы, д. 1, 119991, г. Москва, Россия,
E-mail: mariakot121212@gmail.com

Аннотация

В статье рассматривается опыт сравнительной оценки противопожарного потенциала разных типов леса в условиях южной криолитозоны. Представленная методология базируется на обработке данных тепловой инфракрасной съёмки со спутника Landsat TM. На этой основе получены температуры поверхности для участков с разными лесорастительными условиями и биопродукционными характеристиками. Данный подход апробирован на примере условно-коренных ландшафтов Байкало-Ленского государственного природного заповедника, располагающегося в центральной экологической зоне Байкальской природной территории. Возможность использования температур поверхности для оценки противопожарной роли разных типов леса опирается на уравнение теплового баланса земной поверхности. Полученные по результатам обработки тепловых инфракрасных снимков термические значения отражают меру выброса ландшафтом потока явного тепла. Значения приповерхностных температур различаются по типам леса. Типы леса с наиболее высокой противопожарной ролью отличаются более высоким потенциалом влагообмена и наименьшими значениями приповерхностных температур. Выявлено, что леса на многолетнемерзлых породах имеют более высокие значения приповерхностной температуры. Наиболее пожароопасные лесные ландшафты в геоморфологическом отношении оказались приуроченными к долинам межгорных понижений, низинам, днищам котловин, предгорным возвышенностям и пологим склонам — в разной степени переувлажнённым территориям с островами льдистых пород и пониженными значениями фитомассы. Такие природные комплексы наиболее пожароопасны в периоды продолжительных засух, что обусловлено их пониженным транспирационным потенциалом и, соответственно, их меньшим влиянием на микро- и мезоклимат, в сравнении с лесами на талых породах. Данная методика апробирована на контрастных по лесорастительным условиям территориях бореальной криолитозоны и может быть применена в аналогичных по ландшафтно-географическим характеристикам районах России, Канады и США. Данный подход также может быть использован для совершенствования системы пожарной безопасности в российских заповедниках лесной зоны.

Ключ. слова

природные факторы пожароопасности, горимость леса, тепловой инфракрасный диапазон, лес на мерзлоте, Байкальская природная территория

Список литературы

  1. Байкал. Атлас. М.: Роскартография, 1993. 160 с.
  2. Балдина Е.А., Грищенко М.Ю. Методика дешифрирования разновременных космических снимков в тепловом инфракрасном диапазоне. Вестник Московского университета. Серия 5. География, 2014. № 3. С. 35–41.
  3. Борисов Б.З., Фёдоров П.П., Чикидов И.И., Десяткин А.Р. Выделение многолетнемёрзлых пород в зоне их островного распространения по тепловым каналам спутниковых снимков Landsat-7 ETM+. Успехи современного естествознания, 2017. № 5. С. 78–82.
  4. Будыко М.И. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977. 328 с.
  5. Волокитина А.В. Совершенствование оценки природной пожарной опасности в заповедниках. География и природные ресурсы, 2017. № 1. С. 55–61. DOI: 10.21782/GiPR0206-1619-2017-1(55-61).
  6. Галенко Э.П. Энергетические факторы продуктивности хвойных лесов северной тайги. Известия АН СССР. Серия географическая, 1976. № 4. С. 84–89.
  7. Горшков С.П. Организованность биосферы и устойчивое развитие. Жизнь Земли, 2015. Т. 37. С. 62–84.
  8. Евдокименко М.Д. Факторы горимости Байкальских лесов. География и природные ресурсы, 2011. № 3. С. 51–57.
  9. Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов. Вопросы лесной пирологии. Красноярск: Институт леса и древесины им. В.Н. Сукачёва СО АН СССР, 1970. С. 5–58.
  10. Макаренко Е.Л. Лесные пожары и их последствия в Центральной экологической зоне Байкальской природной территории. Интерактивная наука, 2016. № 5. С. 9–12. DOI: 10.21661/r-111897.
  11. Медведков А.А. Картографирование криогенных ландшафтов на основе анализа тепловых снимков. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. М.: Издательство Московского университета, 2016. Т. 22. Ч. 1. С. 380–384. DOI: 10.24057/2414-9179-2016-1-22-380-384.
  12. Медведков А.А. Подходы к оценке противопожарной функции лесных ландшафтов в условиях бореальной криолитозоны. Анализ, прогноз и управление природными рисками с учётом глобального изменения климата (ГЕОРИСК-2018). М.: РУДН, 2018. Т. 2. С. 209–213.
  13. Медведков А.А. Среднетаёжные геосистемы бассейна р. Енисей в условиях меняющегося климата. Дис. … канд. геогр. н. М.: МГУ имени М.В. Ломоносова, 2013. 186 с.
  14. Пономарёв Е.И., Харук В.И., Якимов Н.Д. Результаты и перспективы спутникового мониторинга природных пожаров Сибири. Сибирский лесной журнал, 2017. № 5. С. 25-36. DOI: 10.15372/SJFS20170503.
  15. Потёмкина Т.Г., Потёмкин В.Л., Гусева Е.А. Озёрно-речная система оз. Байкал — р. Селенга в условиях изменяющейся окружающей среды. Известия СО РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений, 2016. № 2 (55). С. 103-115. DOI: 10.21285/0301-108Х-2016-55-2-103-115.
  16. Потёмкина Т.Г., Потёмкин В.Л., Федотов А.П. Климатические факторы как риски современных экологических изменений в береговой зоне озера Байкал. Геология и геофизика, 2018. Т. 59. № 5. С. 690-702. DOI: 10.15372/GiG20180508.
  17. Спурр С.Г., Барнес Б.В. Лесная экология: пер. с 3-го англ. изд. М.: Лесная промышленность, 1984. 480 с.
  18. Тепловодообмен в мерзлотных ландшафтах Восточной Сибири и его факторы. М., Тверь: Триада, 2007. 575 с.
  19. Шимараев М.Н., Куимова Л.Н., Синюкович В.Н., Цехановский В.В. Климат и гидрологические процессы в бассейне оз. Байкал в XX столетии. Метеорология и гидрология, 2002. № 3. С. 71-77.

Для цитирования: Медведков А.А., Котова М.В. Оценка противопожарного потенциала лесных ландшафтов заповедного Прибайкалья с использованием данных тепловой инфракрасной съёмки (на примере территории Байкало-Ленского заповедника). ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 4. С. 37–45 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-37-45

For citation: Medvedkov A.A., Kotova M.V. Evaluation of the fire-fighting potential of forest landscapes of the Baikal natural territory using thermal infrared information data (on the example of the territory of the Baikal-Lena Reserve). InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 4. P. 37–45. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-37-45 (in Russian)