Комплексный мониторинг нарушенных земель по данным дистанционного зондирования с использованием геоинформационных систем

Влияние на окружающую среду хозяйственной деятельностью человека возрастает с каждым годом, что приводит к значительным нарушениям компонентов природной среды. Появляется необходимость проведения комплекса работ по выявлению, наблюдению динамики нарушенных земель и оценки влияния на окружающую среду. Мной была разработана методика мониторинга нарушенных земель для территорий Республики Башкортостан (г. Сибай) и Красноярского края (Юрюбчено-Тохомовского месторождения). Данная методика позволила определить динамику нарушенных земель и оценить влияние нарушенных земель на компоненты природы. В процессе работы были составлены схемы динамики нарушенных земель для территорий г. Сибая и Юрубчено-Тохомовского месторождения, а для оценки влияния нарушенных земель на растительный покров были созданы карта-схемы по значениям вегетационного индекса NDVI.

Введение…………………………………………………………………………… 3
1 Основные теоретические аспекты вопроса……………………………………… 5
2 Анализ современного состояния мониторинга нарушенных земель с
помощью данных дистанционного зондирования……………………………… 10
3 Использование данных дистанционного зондирования и
геоинформационных систем при проведении мониторинга нарушенных
земель………………………………………………………………………………………… 13
3.1 Дистанционное зондирование: основы получения данных дистанционного
зондирования………………………………………. ……………………………… 13
3.2 Использование данных дистанционного зондирования для мониторинга
нарушенных земель…………………………………………………………………………. 14
4 Разработка методики мониторинга нарушенных земель с помощью ДДЗ для
исследуемой территории……………………………………………………………………… 18
4.1 Методика проведения мониторинга нарушенных земель……………………… 18
4.2 Физико-географическая характеристика территорий………………………………. 22
4.2.1 Обоснование выбора исследуемых территорий………………………………… 22
4.2.2 Физико-географическая характеристика г. Сибая……………………………… 23
4.2.2 Физико-географическая характеристика Юрубчено-Тохомовского 25
месторождения…………………………………………………………………….
4.2.3 Нарушенные земли исследуемых территорий………………………………………. 29
5 Комплексный мониторинг нарушенных земель исследуемого региона по
данным дистанционного зондирования с использованием
геоинформационных систем……………………………………………………… 34
5.1 Проведение мониторинга нарушенных земель………………………………… 34
5.1.1 Общие данные о космическом аппарате Landsat -5, 7,8……………………………. 34
5.1.2 Выбор космических снимков………………………………………………………… 34
5.1.3 Получение и обработка космических снимков…………………………………. 36
5.2 Анализ полученных результатов………………………………………………… 42
5.3 Разработка рекомендаций………………………………………………………… 48
Заключение………………………………………………………………………… 51
Список использованных источников и литературы……………………………. 52
Приложение 1……………………………………………………………………… 56
Приложение 2……………………………………………………………………… 62
Приложение 3……………………………………………………………………… 65
Приложение 4……………………………………………………………………… 66
Приложение 5……………………………………………………………………… 68
Приложение 6……………………………………………………………………… 69
Приложение 7……………………………………………………………………… 70

Применение дистанционных методов при мониторинге нарушенных земель дает
возможность оперативно получать сведения о возможном негативном воздействии на
окружающую территорию и своевременно принимать природоохранные меры. Доступ к
архиву спутниковых снимков открывает широкие возможности для проведения
ретроспективных исследований состояния экосистем, позволяет анализировать
пространственно-временную динамику трансформации природной среды.
Одним из важнейших условий при выполнении экологических наблюдений за
окружающей средой является наличие эффективного метода, алгоритма проведения
мониторинга нарушенных земель, которое должно включать в себя комплексное
использование результатов полевых обследований, геохимического анализа и данных
дистанционного зондирования. Это повысит достоверность и эффективность результата
мониторинга. Немаловажным является непосредственное исследование территории:
геологии, рельефа, климата, почвы и растительности.
Разработанная мной методика мониторинга нарушенных земель позволила:
-выявить факторы и степень техногенной нарушенности компонентов окружающей
среды;
-оценить состояние почвенного и растительного покрова;
-выполнить картографическую оценку нарушенных земель на основе
использования ДДЗ;
– разработать мероприятия по восстановлению земель;
-создать тематические карты динамики нарушенных земель для принятия
управленческих решений, направленных на планомерное восстановление нарушенных
земель и сокращение воздействия техногенных факторов на земельные ресурсы.
Опыт анализа и интерпретации многозональных снимков показал, что их успешно
можно использовать для мониторинга нарушенных земель. Применение спутниковых
данных и ГИС технологий позволило проанализировать состояние почвенного и
растительного покрова на территориях горнорудного производства и нефтегазового
месторождения, что оказывает значительную помощь в своевременной оценке
экологической ситуации и принятии решений в устранении и профилактике загрязнения
окружающей среды. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных
исследований могут быть использованы научными организациями, ведущими
исследования в области мониторинга нарушенных земель, с целью оценки динамики
нарушенных земель и предотвращении влияния негативных процессов на окружающую
среду.