№ 1 (2024)

Формирование древесной растительности на залежных землях вследствие постагрогенных сукцессий приводит к изменениям в растительном покрове ландшафтов Среднерусской лесостепи. В статье проведен сравнительный анализ индикаторов лесистости и ее динамики для залежей региона, рассчитанных на основе спутниковых данных Landsat OLI, Sentinel-2 MSI, MODIS. Установлено, что показатели, вычисляемые по данным Sentinel-2, характеризуются наиболее сильной связью с лесистостью залежных земель. Для показателей, рассчитанных на их основе, также наиболее высока статистическая значимость различий между отдельными градациями величины проективного покрытия залежей древесной растительностью. Показатели многолетней динамики вегетационного индекса, вычисляемые на основе данных MODIS, наиболее информативны для сравнения внутризональных различий в интенсивности прироста лесистости залежных земель. При этом распределение залежей в подзонах по величине лесистости более сильно проявляется в гистограммах спектрально-отражательных характеристик коротковолнового инфракрасного диапазона, рассчитанных по данным Sentinel-2. Различия в породном составе насаждений, формирующихся на залежах, наиболее сильно оказывают влияние на значения вегетационного индекса, извлеченные из данных Landsat OLI. Для них установлена более высокая чувствительность к различиям в породном составе насаждений на залежных землях в сравнении с коэффициентами спектральной яркости.

Особенности пространственно-временной изменчивости температуры поверхности Берингова моря изучены путем построения средних многолетних распределений для различных месяцев года и с применением метода естественных ортогональных функций по данным реанализа ERA5, основанных преимущественно на спутниковой информации, за период 1998–2020 гг. (пространственное разрешение данных – четверть градуса, временной интервал – один месяц). Также в каждой пространственной ячейке для каждого месяца были рассчитаны амплитуды и фазы годовой и полугодовой гармоник, отражающие сезонные изменения термических условий на изучаемой акватории. Определены коэффициенты линейного тренда, которые показали устойчивую тенденцию к потеплению поверхностного слоя вод моря, наиболее выраженную летом. Рассмотрены экстремальные отклонения от средних многолетних значений (аномалии) температуры поверхности Берингова моря.

В работе представлены результаты моделирования риска возникновения лесных пожаров на западе провинции Нгеан (северо-центральная часть Вьетнама), полученные на основе данных дистанционного зондирования и ГИС. С помощью методов машинного обучения: случайного леса (Random Forest), опорных векторов (Support Vector Machine), деревьев классификации и регрессии (Classification and Regression Trees) были построены модели возникновения лесных пожаров. В моделях учитывались девять основных факторов, определяющих вероятность возникновения лесных пожаров, среди них: количество фитомассы растительного покрова, поверхностная эвапотранспирация, высота местности над уровнем моря, наклон и экспозиция склона, скорость ветра, температура земной поверхности, среднемесячное количество осадков, плотность населения на территории. Различные значения параметров в алгоритмах машинного обучения были исследованы для выбора модели, наиболее точно предсказывающей возникновение лесных пожаров. Установлено, что метод случайного леса со значением параметра “количество деревьев решений”, равным 100, имеет наибольшую точность прогнозирования риска лесных пожаров на исследуемой территории.

Измерение нетепловых излучений в настоящее время является одним из направлений дистанционного зондирования Земли. Здесь недавно были открыты мощные электромагнитные излучения атмосферы, инициируемые космическими лучами, в интервале от низких частот до гамма-диапазона. Представляет особый интерес исследование таких излучений в микроволновом диапазоне, где хорошо развита техника аэрокосмических исследований. В настоящей работе приведены результаты совместных измерений микроволнового и гамма-излучения атмосферы во время гроз летом 2022 года в Забайкалье. Цель исследования заключалась в поиске относительно длительных (до нескольких минут) электромагнитных излучений вблизи частоты 22.2 ГГц на линии вращательного спектра молекул водяного пара. Предполагалось, что такая особенность может возникать из-за появления лавин убегающих электронов, порожденных космическими лучами. В этом процессе, кроме тормозного гамма-излучения возникает возбуждение газовой среды, что может вызывать ее сверхизлучение в микроволновом диапазоне. В случае сильной электризации в полях с напряженностью выше 0.284 МВ/м возможно возникновение уникального явления – самоподдерживающейся фотоядерной реакции в нижней атмосфере в грозовых облаках. При этом процессе электромагнитное свечение может длиться от единиц до десятков минут. В выполненном исследовании обнаружено несколько эпизодов возрастания интенсивности излучения в микроволновом диапазоне, сопровождающихся импульсами гамма-излучения в грозовой атмосфере. Обнаруженное в эксперименте свечение может быть объяснено локальными электрическими разрядами при возрастании электризации облаков. Другое объяснение – возникновение самоподдерживающейся фотоядерной реакции, создающей большой объем возбужденного газа. Обсуждены пути совершенствования методики микроволновых измерений для регистрации высокоэнергетических явлений в нижней атмосфере на большом удалении от измерительной аппаратуры, где гамма-лучи не регистрируются, с использованием ИСЗ.

Информация, получаемая со спутников ДЗЗ в течение многих лет, успешно используется в различных хозяйственных отраслях Российской Федерации. Однако бывают случаи, когда невозможно оперативно получить спутниковые данные наблюдений за состоянием природно-техногенной среды различных районов страны (наличие облачного покрова Земли, непрохождение орбит космических аппаратов в заданном районе в указанное время съемки, различное пространственное разрешение аппаратуры и др.). В этом случае у заказчиков космической съемки возникает необходимость получения подспутниковой информационной продукции в том виде, с которым имеют дело конкретные пользователи (например, состояние и объем биомассы лесных, сельскохозяйственных, экологических экосистем и др. в момент съемки). Поэтому для подспутниковых оперативных наблюдений потребовалось создание системы локального мониторинга на базе малой авиации: беспилотных летательных аппаратов с минимальным набором различной бортовой аппаратуры (черно-белых и цветных панорамных фотокамер, ИК-радиометров, радаров, лазеров и др.) в зависимости от поставленной задачи.