Построение геоинформационных моделей фитоэкосистем на основе полевых исследований, лесоустроительных материалов и данных дистанционного зондирования (на примере территории водосбора реки Селезневки, Карельский перешеек)

Геоинформационные модели фитоэкосистем включают в себя интегрированные геоданные, полученные на основе визуальных и картографических моделей, цифровых изображений и результатов их идентификации. Геоинформационные модели обладают важным свойством полимасштабности, то есть вариации масштабов: пространства, процесса, времени [1]. Такие модели должны отражать наиболее существенные признаки пространственных объектов, пространственные связи и пространственные отношения. На региональном уровне моделирования результатом является локализация и дифференциация определенной группы признаков фитоэкосистем: проведение границ, очерчивающих однородную, по выделенной совокупности признаков, территорию и типизация по содержанию выявленной группы признаков. Подобную операцию объективно проводить с использованием данных дистанционного зондирования – космической съемки. Региональная геоинформационная модель, по которым возможно проводить прогнозы, получается в том случае, если содержание типов групп признаков отражает структурно-динамические свойства фитоэкосистемы. В актуальных моделях отражаются как спонтанные, естественные динамические процессы, так и антропогенные. Следует учитывать, что базовыми для построения геоинформационных моделей регионального уровня являются структурные модели локального уровня - элементарные единицы наибольшей внутренней однородности определенной группы признаков по отношению к другим объектам локального уровня организации.
Модели локального уровня могут быть объединены, в соответствии с их существенными свойствами, то есть классифицированы по какой-либо группе признаков, в определенные совокупности - типы. В работе использованы данные портативного спектрорадиометра PSR-1100. Эти показатели были получены в ходе полевых исследований 2019 года и использовались в качестве опорной информации дешифрирования спутниковых снимков. При этом, использование спектрорадиометрических показателей, позволило выявить степень антропогенного воздействия на почвенно-растительный покров, что является обязательным признаком при построении актуальных геоинформационных моделей. 19.06.2019 на основе 8 канальных снимков космического аппарата WorldView2 (пространственное разрешение - 2 м) была создана карта классификаций подстилающих поверхностей заданного района реки Селезневки на Карельском перешейке. Также для классификации подстилающих поверхностей в зоне водосбора реки Селезневки были использованы данные космического аппарата Sentinel-2 (пространственное разрешение -10 м), полученные в летний период 2018 года.
При построении геоинформационных моделей разных уровней организации информации были использованы лесоустроительные как полевые материалы, так и картографические. Лесоустроительные данные являются объективной основой для построения региональных моделей, так как базируются на материалах дешифровки спектрозональных аэрофотоснимков масштаба 1:15 000, а основой для составления лесных карт являются топокарты масштаба 1:25 000 и данные космической съемки с аппарата WorldView2. Для генерализации данных масштаба 1:25 000 в масштабе 1:100000 используются данные космического аппарата Sentinel-2 с пространственным разрешение снимка 10 м. Для прогнозных целей необходимо трансформировать лесоустроительный картографический материал в фитоценотический со структурно-динамическими свойствами. Использование данных дистанционного зондирования в геоинформационных моделях, дает возможность получать количественные характеристики, в частности, площади определенного динамического состояния фитоценотических единиц.