Оценка состояния фитоэкосистем в районе бассейна реки Селезневки на основе расчета спектральных индексов по данным космической съемки.

В условиях антропогенного воздействия на окружающую среду в Северо-Западном регионе РФ наблюдаются серьезные изменения фитоэкосистем и появление потенциально опасных зон, связанных с этими изменениями. Фитоэкосистема, как совокупность растений живущих совместно и взаимодействующих друг с другом и средой обитания, является индикатором потенциально опасных природных и техногенных процессов. Наблюдение и оценивание состояния фитоэкосистем по многоспектральной съемке космических аппаратов позволяют производить мониторинг районов с особой техногенной нагрузкой, которым является водосборная зона реки Селезневки. По данным космического аппарата (КА) WorldView-2 в июне 2019 года была получена съемка водосборной зоны реки Селезневки, расположенной на территории Ленинградской области. В этот же период были проведены полевые исследования с целью определения степени антропогенной нагрузки на заданной территории. Задачами полевых исследований являлись следующие типы антропогенной нагрузки на почвенно-растительный поров:
– вырубки лесных массивов как санкционированный, так и не санкционированные;
– восстановленные лесные сообщества, их динамические тенденции;
– влияние зоны прохождения Северо-Европейского газопровода на почвенно-растительный покров.
Тематическая обработка снимка водосборной зоны реки Селезневки включала в себя расчет спектральных индексов для идентификации заданного класса фитоэкосистем. По данным КА WorldView-2 были рассчитаны спектральные индексы:
 для выявления структурной организации фитоэкосистем - показатель неоднородности объектов (NHFD);
 для анализа состояния биоты – нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI), индекс структурных нечувствительных пигментов (SIPI), индекс лесов и урожая (FCI), нормализованный разностный индекс красной границы (NDRE), коэффициент характерных пигментов (PSSR);
 для характеристики факторов окружающей среды - нормализованный разностный водный индекс (NDWI), нормализованный разностный почвенный индекс (NDSI), индекс железа (WV-II).
Были проанализированы возможности рассчитанных индексов для улучшения классификации типов поверхностей. Для оценки состояния фитоэкосистем в районе бассейна реки Селезневки по идентификации антропогенных объектов наилучшим является показатель NHFD. Для поведения анализа состояния биоты индексы NDVI, FCI, NDRE, PSSR SIPI очень близки по характеристикам степени угнетенности растительности. Следует отметить индексы пигментов PSSR и SIPI, как наилучшие для определения ярусов лесных фитоэкосистем.
Обнаружено, что водный индекс NDWI не только выделяет водные объекты, но также и обводненные объекты среды, почвенный индекс NDSI четко определяет зоны вырубок леса. Индекс WV-II - достаточно специфичен для данной классификации ПОЗ и должен анализироваться отдельно для определенных тематических задач, связанных с поиском железосодержащих объектов или их компонент. Сочетание NHFD и NDWI позволяет хорошо идентифицировать спонтанные и антропогенные обводненные объекты. С учетом анализа полученных индексов и результатов классификации этого района по данным 10.08 2018 г. КА Sentinel -2 проведен анализ состояния фитоэкосистем в районе бассейна реки Селезневки. Выделены потенциально опасные зоны, связанные с техногенным и природным воздействием, а именно, вырубки леса, вырубки леса, ведущие к заболачиванию территории трассы газопровода (т.к. непосредственно примыкают к ней), образующиеся районы заболачивания, эрозионные нарушения по берегам реки, подтопления трассы Северо-Европейского газопровода. На основе полевых исследований даны описания обнаруженных по космической съемке зон, например, фитоэкосистем зарастания трассы газопровода, разновозрастных зарастаний вырубок, фоновых болот, которые можно считать индикаторами для распознавания типов фитоэкосистем по космической съемке высокого пространственного разрешения.