Исследование пространственно-временной динамики древесной растительности на верхнем пределе ее распространения на Полярном Урале с использованием повторных ландшафтных фотографий

Abstract

The study area is located close to Yengaiu and Kerdomanshor rivers (Massif Rai-Iz, the Polar Urals). Spatiotemporal dynamics of woody vegetation at the upper limit of its growth was studies from 1960 to the present. Repeated landscape photograph were taken from the same points of photography from 1960 to 2016. This photo archive was used to create method for processing and representation of repeated landscape photographs to analysis of the spatial-temporal dynamics of woody vegetation. Presentation repeated landscape photos with the schematic map with points of shooting and area of visibility allows a researcher to solve the problem of a holistic representation of the study area for scientist, who can use such photos in their research, but do not have the possibility to visit the study area. This form of presentation allows people to use photos as compatible and additional data sources for the same piece of terrain, but displayed in different scales (at different distances from the observer), as well as with different point of view (with different shooting points). The proposed methodology of overlay layer with area of visibility to other GIS layers allows a researcher to get the quantitative characteristics of the study sites (altitude range, slope range, direct solar radiation, the level of wind impact) and associate them with photos. This dataset can be used to generate geo tags for photos or annotations for them in natural language.

В районе исследований, расположенном в нижнем течении рек Енгаю и Кердоманшор (горный массив Рай-Из, Полярный Урал), с 1960 г. до настоящего времени проводятся исследования древесной растительности, произрастающей на верхнем пределе ее распространения. На данной территории в период с 1960 по 2016 гг. проводилась повторная фотосъемка ландшафтов в нескольких десятках точек. Полученный фотоархив использован для создания методики обработки, анализа и представления повторных ландшафтных фотографий с целью изучения пространственно-временной динамики древесной растительности. Использование повторных ландшафтных фотографий вместе с картосхемами, на которых обозначены участки местности, видимые на снимках, позволяет решить проблему формирования целостного представления об исследуемой территории у специалистов-экологов. Сочетание картосхемы и фотографий упрощает задачу наблюдателя, позволяет ему воспринимать фотоснимки как взаимодополняющие источники данных об одном и том же участке местности, но отображенном в разных масштабах (на разном удалении от наблюдателя), а также с разных сторон (с разных точек фотосъемки). Предложенная методика наложения слоя с областями видимости на другие геоинформационные слои дает возможность получить набор количественных характеристик исследуемого участка территории (диапазон высот участков местности, крутизна склона, поступление прямой солнечной радиации, уровень ветровых воздействий) и ассоциировать их с фотографиями.