ИСТИНА

Цель диссертационного исследования – разработка комплекса методик дешифрирования современного состояния и динамики растительности экотона «тундра-тайга» по аэрокосмическим снимкам разного разрешения на примере Хибинских гор для дальнейшего картографирования. Для достижения поставленной цели потребовалось: 1. Проанализировать и обобщить опыт дешифрирования растительности экотона «тундра-тайга», рассмотрев определение его пространственного положения в свете одной из важнейших научных проблем в географии - проблемы границ; проанализировать факты отклика растительности экотона на изменения климата, изученные в последние десятилетия; рассмотреть и обобщить современный методический опыт исследований изменений в экотоне, с помощью аэрокосмических снимков; 2. Детально исследовать и охарактеризовать изменения в экотоне, произошедшие за последние 50 лет на примере Хибин, разработать методику и составить схемы дешифрирования на ключевые участки. 3. На основе натурного спектрометрического эксперимента охарактеризовать спектральные характеристики объектов экотона (деревьев, кустарничков, лишайников, камней), изучить их отображение на многозональных космических снимках субметрового и высокого разрешения (первые десятки метров) и выявить пороги разделимости объектов и изменений объектов, важные для их последующего картографирования. 4. Разработать методику дешифрирования современного состояния растительности экотона «тундра-тайга» по многозональным космическим снимкам субметрового и высокого разрешения и составить схему дешифрирования растительности экотона для долины р. Тульок (Хибины), оценить возможность картографирования динамики растительности экотона. Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Предложена методика дешифрирования изменений древесного яруса экотона «тундра-тайга» по аэроснимкам и космическим снимкам субметрового разрешения с привлечением цифровой модели местности. 2. В экотоне «тундра-тайга» на ключевых участках Хибин выявлены изменения, произошедшие за последние 50 лет: высота верхней границы произрастания деревьев увеличилась в среднем на 30 м, густота древостоев увеличилась примерно в 3 раза, количество подроста – приблизительно в 10 раз. 3. Впервые предложена методика дешифрирования современного состояния растительности экотона «тундра-тайга» по аэроснимкам и космическим снимкам субметрового разрешения на основе спектральных и текстурных характеристик растительности для мониторинга последующих изменений. 4. Впервые по полевым спектрометрическим данным исследованы особенности формирования спектральной смеси отражательных характеристик образца, состоящего из нескольких компонентов ландшафтов экотона «тундра-тайга», оценена достоверность метода линейной спектральной декомпозиции для определения проективного покрытия компонентов ландшафтов экотона. 5. На основе экспериментальных данных установлены пороги разделимости компонентов ландшафтов экотона «тундра-тайга» на космических снимках, сделаны выводы о дешифрируемости этих компонентов по многозональным космическим снимкам. 6. Впервые предложена методика дешифрирования современного состояния растительности экотона по снимкам высокого разрешения на основе метода спектральной декомпозиции и составлена схема дешифрирования на долину р. Тульок. 7. Установлено, что на современном этапе картографирование естественных изменений растительности экотона «тундра-тайга» по космическим снимкам высокого разрешения на основе метода спектральной декомпозиции неосуществимо в связи с недостаточной спектральной различимостью компонентов ландшафтов экотона и низким пространственным разрешением снимков, несопоставимым с величиной изменений на местности. Защищаемые положения: 1. Изменение высоты произрастания деревьев в экотоне «тундра-тайга» может быть количественно оценено по снимкам субметрового разрешения за срок в несколько десятилетий при наличии детальных данных о рельефе с применением классических методов дешифрирования. 2. Изменения сомкнутости и густоты древостоев в экотоне «тундра-тайга» за этот срок могут быть оценены по многозональным космическим снимкам высокого разрешения на качественном уровне. 3. Картографирование современного состояния растительности экотона «тундра-тайга» должно базироваться на отображении «нечетких» границ, выраженных в единицах проективного покрытия компонентов ландшафтов экотона, что обеспечивается применением метода спектральной декомпозиции при компьютерной обработке снимков. 4. Методика спектральной декомпозиции цифровых космических снимков высокого разрешения может быть применена для картографирования количественных характеристик растительности экотона «тундра-тайга».