Супутниковий моніторинг стану геосистеми локального рівня на прикладі Матвіївського лісу поблизу м. Миколаїв (Україна)

Abstract

Метою роботи є демонстрація можливостей застосування багаторічних рядів супутникових даних для дослідження та аналізу окремої самоорганізованої геосистеми локального рівня для визначення тенденцій і змін, що відбуваються в екосистемах на регіональному рівні. За приклад взята ділянка, що зазнає швидкоплинних змін під дією природних та антропогенних чинників, а саме невелика південно степова ділянка рукотворного лісового масиву «Матвіївський ліс» поблизу м. Миколаїв, що розташована на лівобережжі р. Південний Буг. Для аналізу використаний багаторічний ряд багатозональних даних місії Landsat (за період в 32 роки) та Sentinel-2 останніх років за якими встановлюються залежності, що існують між станом геосистеми, температурою поверхні (LST) та рослинністю. Визначено, що показники вегетаційного індексу NDVI та LST знаходяться в протифазі. Але кореляційні залежності між ними становлять лише 0,56, тому що на локальному рівні існують інші чинники, такі як зволоженість грунту, форма рельєфу, стан погоди на час зйомки, що впливають на обраховані показники. За даними Sentinel-2 простежені та закартовані зміни, що відбуваються – порушення геологічного середовища через стихійне видобування піску, зменшення насаджень внаслідок лісових пожеж, природна саморегуляція та відновлення рослинного покриву в геосистемі після припинення видобування піску та завдяки висадженню нових масивів дерев. Дана геосистема зазнає постійних трансформацій у часі і просторі, є нестабільною і сильно змінюваною, але завдяки природоохоронним заходам зберігає свої рекреаційні і відновлювальні функції. Багатовимірна інформація найкраще відображається та аналізується за допомогою профілів-трансект, що різнобічно характеризують геосистему «Матвіївський ліс», а саме геологічне середовище, рослинність, теплові характеристики поверхні, часову та просторову мінливість стану земного покриву, а також в подальшому може бути використана для дослідження інших біофізичних параметрів отриманих за супутниковими даними. Методичний підхід із застосуванням профілювання локальної геосистеми з комплексуванням різних за характеристиками супутникових даних може успішно застосуватися при екологічному менеджменті конкретної ділянки в будь яких природних умовах та показати її вразливість до антропогенних навантажень.