Моделирование весовой влажности грунтов на территории Анабарской тундры с использованием наземных исследований и данных дистанционного зондирования земли

В настоящее время идет потепление климата, среднегодовые температуры с каждым годом растут, Арктика остается одним из самых уязвимых регионов. Это заметно влияет на северные леса, что приводит к вытеснению зоны тундры. Оценка последствий прогнозируемого повышения температуры воздуха в условиях изменения климата требует пространственного и мгновенного мониторинга труднодоступных территорий. В последние несколько лет использование методов дистанционного зондирования и комбинаций спутниковых снимков для вычисления вегетационных индексов вызвали огромный интерес к получению наземных данных высокой четкости. В статье представлены результаты моделирования влажности почвогрунтов на территории Анабарской тундры, который расположен на северо- западе Якутии.  Исследование проводилось на границе тундры и лесотундры в трех эталонных участках (тундра, притундровый молодой лес, притундровый коренной лес). Моделирование представлено посредством сопоставления натурных данных и нормализованного разностного индекса влажности NDMI. Индекс NDMI использует каналы NIR и SWIR, вычисляет многоканальный растровый объект и создает растровое изображение со значениями индекса от -1 до 1, которые показывают уровень влажности с пространственным разрешением 10 метров. Данные показали, что значение пикселей влажности по NDMI в зоне тундры- 0.04, притундрового молодого леса- 0.09 и в притундровом коренном лесе 0.15. Установлено, что данные индекса коррелируются с полевыми данными влажности, полученными с глубины 0,2 м. Сопоставление данных дешифрирования дистанционного зондирования с натурными данными позволило смоделировать пространственное распределение влажности грунтов на обширную исследуемую территорию методом экстраполяции.

1. Григорьев, М.Н. Динамика берегов восточных арктических морей России: основные факторы, закономерности и тенденции / М.Н. Григорьев, С.О. Разумов, В.В. Куницкий, В.Б. Спектор. – Текст : непосредственный // Криосфера Земли. – 2006. – Т. X. № 4. – С. 74-94.

2. Fedorov, A.N. Recent air temperature changes in the permafrost landscapes of northeastern Eurasia / Ivanova R.N., Park H., Hiyama T., Iijima Y., 2014, POLAR SCIENCE, Vol. 8, Issue 2, 114-128. DOI://DX.DOI.ORG/10.1016/J.POLAR.2014.02.001

3. Schuur, E. A. G. Climate change and the permafrost carbon feedback / E. A. G. Schuur, A. D. McGuire, C. Schädel, G. Grosse, J. W. Harden, D.J. Hayes, J. E. Vonk, Nature, 2015. – 520 (7546) - С. 171–179. doi:10.1038/nature14338.

4. Hunt, E.R and Rock B.N. Detection of Changes in Leaf water Content Using near and Middle-Infrared Reflectances. Remote Sensing of Environment 1989, 30, 43-54.

5. Hardisky M.A.; Klemas V.; Smart R.M. The Influence of Soil Salinity, Growth Form, and Leaf Moisture on the Spectral Radiance of Spartina Alterniflora Canopies. Photogramm. Eng. Remote Sens. 1983, 49, 77–83.

6. Мерзлотно-ландшафтная карта Якутской АССР. Масштаб 1: 2 500 000. / Гл. ред. П. И. Мельников. – М.: ГУГК, 1991. – 2 л.

7. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Вып.24: Якутская АССР, кн.1, сер.3. Многолетние данные, ч. 1-6. Л., Гидрометеоиздат, 1989. – 607 с.

8. Погода и климат [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru (дата обращения: 6.02.2023).

9. Данилов, Ю.Г. Ландшафты Якутии / Ю.Г. Данилов, А.Н. Федоров и др. – Якутск: Издат. дом СВФУ, 2016 – 100 с. – Текст : непосредственный.

10. Анабарский улус: История. Культура. Фольклор/ Администрация муниципального образования «Анабарский национальный (долгано- эвенкийский) улус»; Ин-т гуманит. исслед. АН РС(Я); Гл.ред. кол. серии В.Н. Иванов (гл. ред.) и др.; Ред. кол.: Боякова С.И. и др. – Якутск: Бичик, 2005. – 232 с.

11. Gao, B. C. NDWI - a normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space. Remote Sensing of Environment / B. C. Gao. – 1996, 58, 257 – 266 с.

12. Кравцова, В.И. Космические методы исследования почв: Учебное пособие для студентов вузов / В. И. Кравцова. - М.: Аспект Пресс, 2005. - 190 с. – Текст: непосредственный.