Кравцова В.И.  

Методические подходы к исследованию динамики северной границы лесов по аэрокосмическим снимкам

Проблемы динамики северной границы лесов и состояния лесотундровой зоны исследуются в связи с глобальным потеплением. Нечеткая выраженность границ северных лесов трансформирует эту проблему к изучению изменений пространственной структуры экотона тундра-тайга. Дистанционные исследования по этой проблеме выполняются специалистами лаборатории аэрокосмических методов кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова в рамках международного проекта PPS Arctic в равнинных и горных районах Кольского полуострова и Таймыра.
Лесотундровая зона протягивается вдоль северного фаса России на 6 тыс км. Структура растительности в ней зависит от видового состава лесов, выходящих на северные рубежи, меняющегося от березово-еловых редколесий Севера Европейской равнины до лиственничных редин Центральной и Восточной Сибири. Региональные различия и наличие аэрокосмических снимков за период потепления обусловливают разные методические подходы к обработке снимков при исследовании динамики границы леса и структуры экотона тундра-тайга, что хорошо проявилось в исследованиях по проекту в двух контрастных районах на Кольском полуострове и Таймыре, где опробованы различные материалы и следующие методические  подходы.
1. Сравнение  разновременных топографических карт 1960-х (1:50000) и 1980-х (1:25000) годов, выполненное для равнинной части Кольского полуострова, оказалось нерезультативным из-за нечеткого воспроизведения структуры растительности лесотундровой зоны на топографических картах.
2. Сравнение разновременных снимков высокого разрешения – аэрофотоснимков 1950-х–1960-х годов с современными космическими снимками сверхвысокого (субметрового) разрешения позволило выявить продвижение вверх по склонам границы леса на 30 м в Хибинах и сгущение кустарничковой растительности, наступление кустарничковой тундры на лишайниковую в равнинных районах Кольского Севера. Этот успешный подход, к сожалению, применим лишь в локальных масштабах из-за малого охвата снимков высокого разрешения.
3. Переход от снимков сверхвысокого разрешения к снимкам со спутников Ландсат, которые доступны для периода потепления с 1970-х–1980-х годов, но разрешение которых (30 м) недостаточно для воспроизведения сложной пространственной структуры экотона тундра-тайга и северной границы лесов. Смешение компонентов экотона в пикселе Ландсата обусловливает подходы декомпозиции изображений с просматривающимися несколькими вариантами. Однако все они требуют хотя бы эталонного использования снимков сверхвысокого разрешения и поэтому не применимы для ретроспективного анализа, поскольку в прошлом таких снимков не получали.
4. Простой и универсальный подход основан на использовании индексных изображений – сравнении разновременных снимков NDVI – нормализованного разностного вегетационного индекса. Этот подход позволяет изучать изменения растительности экотона тундра-тайга, но требует очень тщательного выделения среди обнаруженных изменений тех, которые обусловлены климатическими колебаниями.
       На основе регионально адаптированных методических подходов получены новые данные об изменениях северной растительности в период потепления.

Файл тезисов: Кравцова-Интеркарто17-краткий текст.doc
Файл с полным текстом: Интеркарто-севгранлеса.doc


К списку докладов