Дистанционная оценка экосистемных функций городской растительности (на примере г. Гомеля)

На примере крупного белорусского города Гомеля анализируются возможности использования данных спутникового дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для дифференцированной оценки структуры, состояния и эффективности функционирования озелененных территорий в городах. Предложен подход совмещенного использования данных ДЗЗ и дифференцированного геоинформационного проекта городских геотехнических систем (ГТС). Растительный покров выделов городской территории различного функционального назначения оценен по снимкам Sentinel-2 с расчетом нормализованного разностного индекса растительности (NDVI), индекса листовой поверхности (LAI), содержания в пологе хлорофилла (ССС) и степени озелененности (%). На основе подспутниковых исследований на тестовых полигонах структуры и состояния растительного покрова в основных типах городских экосистем Гомеля выполнена оценка связи индексов растительности с депонированием углерода городскими экосистемами. Данная оценка использована для создания дифференцированной картосхемы депонирования CO2 растительностью в различных ГТС Гомеля.
Проведена дифференцированная оценка дневной температуры подстилающей поверхности (LST) ГТС Гомеля по снимкам Landsat и данным ГИС-проекта. В различных типах ГТС крупного города установлена значимая отрицательная связь между средними на момент съемки значениями LST и значениями LAI и степенью озелененности. Коэффициенты детерминации связей средних значений LST cо средними значениями LAI и степенью озелененности всех выделов ГТС в городе оцениваются 0,41 и 0,48 соответственно.

1. Кренке, А. Н. Построение карты ландшафтного покрова на основе дистанционной информации / А. Н. Кренке, Ю. Г. Пузаченко // Экологическое планирование и управление. – 2008. – № 2 (7). – С. 10–25.

2. Яновский, А. А. Автоматизированная дистанционная экспресс-оценка расположения зарослей Phragmites australis, перспективных для заготовки энерготехнологической фитомассы / А. А. Яновский, О. В. Созинов // Растительные ресурсы. – 2017. – Т. 53, № 4. – С. 555–580.

3. Наземные и дистанционные методы оценки состояния экосистем особо охраняемых природных территорий / Д. Г. Груммо [и др.] ; под общ. ред. Д. Г. Груммо, А. В. Судника ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т эксперим. ботаники им. В. Ф. Купревича. – Минск : Беларус. навука, 2023. – 351 с.

4. Кравчук, Л. А. Средоформирующие функции зеленой инфраструктуры города Витебска / Л. А. Кравчук, Н. М. Баженова, А. Н. Гайшун // Природопользование. – 2021. – № 1. – С. 127–137.

5. Кравчук, Л. А. Дистанционная оценка влияния растительного покрова на температуру подстилающей поверхности основных геотехнических систем крупного города (на примере Минска) / Л. А. Кравчук, А. А. Яновский, Н. М. Баженова // Природопользование. – 2022. – № 1. – С. 71–82.

6. Кравчук, Л. А. Оценка влияния растительного покрова на температуру подстилающей поверхности в различных геотехнических системах г. Могилёва / Л. А. Кравчук, А. А. Яновский, Н. М. Баженова // Природопользование. – 2023. – № 2. – С. 13–23.

7. Схема озелененных территорий общего пользования Железнодорожного, Новобелицкого, Советского, Центрального районов города Гомель // Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. – Минск : УП «БЕЛНИИПГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА», 2020. – 54 с.

8. Tucker, C. J. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation / C. J. Tucker // Remote Sens. Environ. – 1979. – Vol. 8, iss. 2. – P. 127–150. – DOI: 10.1016/0034-4257(79)90013-0.

9. Sen2Cor 2.12. – 2024. – URL: http://step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2cor/ (date of access: 09.10.2024).

10. Richter, R. Atmospheric/Topographic Correction for Satellite Imagery: ATCOR-2/3 UserGuide / R. Richter, D. Schläpfer. – DLR IB 565-01/15. – 2016. – 263 p.

11. Mayer, B. Technical note: The libRadtran software package for radiative transfer calculations – description and examples of use / B. Mayer, A. Kylling // Atmos. Chem. Phys. – 2005. – Vol. 5. – P. 1855–1877. – DOI: 10.5194/acp-5-1855-2005.

12. Pignatale, F. C. Sen2Cor 2.12.03 Configuration and User Manual [Electronic resource]. – 10.09.2024. – URL: https://step.esa.int/thirdparties/sen2cor/2.12.0/docs/OMPC.TPZG.SUM.002%20-%20i1r0%20-%20Sen2Cor%202.12.03%20Configuration%20and%20User%20Manual.pdf (date of access: 09.10.2024).

13. Brodu, N. Super-resolving multiresolution images with band-independent geometry of multispectral pixels / N. Brodu // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2017. – Vol. 55, iss 8. – P. 4610–4617. – DOI: 10.1109/TGRS.2017.2694881.

14. Sentinel-2 Toolbox. – 2024. – URL: http://step.esa.int/main/toolboxes/sentinel-2-toolbox (date of access: 09.09.2024).

15. Weiss, M. S2ToolBox Level 2 Products: LAI, FAPAR, FCOVER (Ver. 1.1) / M. Weiss, F. Baret. – 2016. – 53 p.

16. Охрана окружающей среды и природопользование. Требования экологической безопасности : ЭкоНИП 17.01.06-001-2017 : утв. и введ. в действие постановлением Мин-ва природных ресурсов и охраны окружающей среды Респ. Беларусь от 18.07.2017 № 5-Т. – URL: https://www.ecoinfo.by/%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5-%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%8B-%D0%B8-%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%B0 (дата обращения: 09.10.2024).

17. Планировка и застройка населенных пунктов = Планіроўка і забудова населеных пунктаў : СН 3.01.03-2020 / Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. – Минск : Минстройархитектуры, 2023. – 59 с.

18. Уткин, А. И. Площадь поверхности лесных растений: сущность, параметры, использование / А. И. Уткин, Л. С. Ермолова, И. А. Уткина ; отв. ред.С. Э. Вомперский ; Рос. акад. наук, Ин-т лесоведения. – М. : Наука, 2008. – 292 с.

19. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы). – М., 2008. – 886 с.

20. Биогеоценотическое разнообразие Беларуси : информационно-моделирующая система / Г. И. Сачок, Д. В. Татьянок, В. В. Коляда [и др.]. – Минск, 1996. – 240 с.