Использование вегетационного индекса NDVI для оценки состояния лесных насаждений на нарушенных землях

Abstract

Проведено исследование данных спутниковых снимков высокого пространственного разрешения для оценки состояния лесных насаждений на нарушенных землях Свердловской области. Установлено, что применение вегетационного индекса NDVI позволяет успешно идентифицировать древесную растительность, произрастающую на отвалах вскрышных пород. Набор снимков в течение всего анализируемого года позволяет вычислить параметры активности вегетации древесной растительности на нарушенных землях. Объектом исследований являлась древесная растительность естественного происхождения, произрастающая на отвалах вскрышных пород ОАО «Уральский асбестовый горно-обогатительный комбинат». Отвалы формировались в период с 1991 по 1999 гг. На отвале «Восточный» заложены ПП № 1 (25,2 га) на верхней площадке и ПП № 2 (3,9 га) на склоне отвала. На отвале «Северо-Пролетарский» заложены ПП № 3 (4,9 га) на верхней площадке и ПП № 4 (7,8 га) на склоне отвала. Отсутствие травянистой растительности на изучаемых отвалах позволяет точно идентифицировать древесную растительность с помощью вегетационного индекса NDVI. В результате исследований установлено, что степень зарастания древесной растительностью составила от 61,6 до 69,4 % в зависимости от местоположения участка. Среднегодовая интенсивность вегетации лесных насаждений естественного происхождения на отвале «Восточный» характеризуется как средняя на всех высотных уровнях (ПП № 1 NDVI = 0,43; ПП № 2 NDVI = 0,33) а на отвале «Северо-Пролетарский» вегетация оценивается как высокая на склоне (ПП № 3 NDVI = 0,63) и хорошая на верхней площадке (ПП № 4 NDVI = 0,51). С помощью геоинформационных систем составлены карты и отражены зоны вегетации. Доля площади с низкой степенью вегетации (NDVI 0,2–0,3) наибольшая на склоне отвала (ПП № 2 – 38,4 %, ПП № 4 – 37,1 %). Данные о зонах с низкой степенью вегетации позволяют выявить локальные участки, лишенные растительности, для назначения мероприятий по рекультивации и планирования создания насаждений искусственным способом.

The data of satellite images of high spatial resolution was studied. The assessment of the state of forest plantations on disturbed lands in the Sverdlovsk region was studied. It was found that the use of the NDVI vegetation index allows us to successfully identify woody vegetation growing on the dumps of mountain quarries. A set of satellite images allows you to calculate the parameters of vegetation activity of woody vegetation on disturbed lands. The object of research was wood vegetation of natural origin growing on the dumps of the Ural asbestos mining and processing plant. The dumps were formed between 1991 and 1999. On the «Vostochnyj» dump, there are laid out inventory plot № 1 (25,2 ha) on the upper platform and inventory plot № 2 (3,9 ha) on the slope of the dump. On the «Severo-Proletarskyj» dump, there are laid out inventory plot № 3 (4,9 ha) on the upper platform and inventory plot № 4 (7,8 ha) on the slope of the dump. The absence of grassy vegetation on the studied dumps allows for accurate identifi cation of woody vegetation using the NDVI vegetation index. As a result of research, it was found that the degree of overgrowth of woody vegetation ranged from 61,6 to 69,4 %, depending on the location of the site. The average annual vegetation intensity of forest stands of natural origin on the overburden dumps on the «Vostochnyj» dump is characterized as average at all high-altitude levels (inventory plot № 1 NDVI = 0,43; inventory plot № 2 NDVI = 0,33) and on the «Severo-Proletarskyj» dump vegetation is estimated as high on the slope (inventory plot № 3 NDVI = 0,63) and good on the upper platform (inventory plot № 4 NDVI = 0,51). With the help of geographic information systems maps have been drawn and refl ected areas of vegetation. The share of the area with a low degree of vegetation (NDVI 0,2–0,3) is highest on the slope of the dump (inventory plot № 2–38,4 %, inventory plot № 4–37,1 %). Data on areas with a low degree of vegetation allows you to identify local areas that are devoid of vegetation for the purpose of reclamation activities and planning the creation of artifi cial plantings.