Захаров Моисей Иванович – к.г.н., PhD, доцент эколого-географического отделения, старший научный сотрудник лаборатории климата и северных экосистем
г. Якутск
Zakharov Moisei Ivanovich – Candidate of Geographic Sciences, PhD, Associate Professor of the Department of Ecology and Geography and Senior Researcher at the Laboratory of Climate
Yakutsk
Черосов Михаил Михайлович – д.б.н., и.о. директора
г. Якутск
Cherosov Mikhail Mikhailovich – Doctor of Biological Sciences, Acting Director
Yakutsk
Гадаль Себастьен – проф.
г. Экс-ан-Прованс
Gadal Sébastien – Full Professor, Habilitation Doctor
Aix-en-Provence
Троева Елена Ивановна – к.б.н., с.н.с.
г. Якутск
Troeva Elena Ivanovna – Candidate of Biological Sciences, sns.
Yakutsk
В статье приведены результаты исследования ландшафтной структуры участков долины Средней Лены (местностей «Эркэни», «Энсиэли» и «Туймаада»), выполненные с помощью геоинформационного картографирования по спутниковым снимкам Sentinel 2 MSI и Landsat 8 OLI и цифровой моделью рельефа ASTER GDEM. Аласные комплексы и сельскохозяйственные поля были идентифицированы с помощью сегментации спутникового изображения по K-средним с разными начальными числами. Для попиксельной классификации ландшафтного покрова были протестированы три алгоритма обучения. Лучший результат достигнут с помощью классификатора Support Vector Machine. Картографирование выявила ландшафтную структуру по 20 картируемым единицам, которые были объединены по группам плакорных, аласных, склоновых, долинных и пойменных ландшафтов. Выявлена контрастность ландшафтной структуры долины Средней Лены. Северная часть долины “Энсиэли” отличается преобладанием лесных лиственничных и сосновых ландшафтов, в водоразделе широко распространены аласные комплексы, преимущественно сухие степные сообщества с остепненными лугами. В склонах практически преобладают лиственничные леса с участками березовых сообществ. Центральная часть долины “Туймаада” наиболее антропогенно трансформированная, здесь доминируют остепненные луга и антропогенные сообщества на месте степей. Плакорная часть в основном лесная с сельскохозяйственными пашнями. Южная часть участка долины “Эркээни” характеризуется наименьшей площадью долинной части с доминированием остепненных лугов, а склоны коренного берега рек Лена южной и юго-восточной экспозиции покрыты ксерофитными степями и остепенными лугами. Ландшафтная структура долины, пойменной и плакорной частей во многом определяет специфику сельскохозяйственного землепользования. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего исследования реакции мерзлотных ландшафтов долины Средней Лены на усиление антропогенной нагрузки в условиях климатических изменений.
In this article we present the results of landscape structure study in the Middle Lena valley (Erkeni, Ensieli and Tuimaada), made using GIS mapping based on Sentinel 2 satellite images and ASTER GDEM datasets. Alas complexes and croplands were identified using K-means image segmentation with different initial numbers. Three machine learning algorithms were tested for pixel-based land cover classification. The best result was achieved with the Support Vector Machine classifier. The mapping revealed the landscape structure of 20 spatial units, which were organized into groups of upland, alas, slope, valley and floodplain landscapes. The contrasting landscape structure of the Middle Lena valley was revealed. The northern Ensieli valley is characterized by the predominance of forest larch-pine landscapes, alas complexes mostly dry with steppe meadows are widespread in the watershed. The slopes are dominated by larch forests with patches of birch. The central Tuimaada valley is the most anthropogenically transformed, here steppe meadows and anthropogenic steppes dominate. The plateau part is mainly forested with croplands. The southern valley of the Erkeni is characterized by the smallest area of the valley part dominated by steppe meadows, the slopes of the main bank of the southern and south-eastern exposition are covered with xerophytic meadows. The landscape structure of valleys, floodplain and plakor parts largely determines the specifics of agricultural land use of the local population. The results obtained can be used for further research into the response of permafrost landscapes of the Middle Lena valleys to increased anthropogenic pressure in the context of climate change.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.