Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
№ 4 (2025)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗЕМЛЕ
Регистрация из космоса изменений прогностических параметров для землетрясений с магнитудами M = 5.0–7.0, состоявшихся на Камчатке в 2024 г.
Аннотация
Проанализированы спутниковые данные с целью выявления изменений, происходивших в литосфере, атмосфере и ионосфере, в период подготовки и протекания землетрясений с магнитудами M = 5.0-7.0, происходивших в районе Курило-Камчатской дуги с мая по август 2024 г. Для этих сейсмических событий выявлены аномалии линеаментных систем, температуры подстилающей поверхности, уходящего длинноволнового излучения и полного электронного содержания ионосферы. Установлено, что эти аномалии проявлялись в виде вариаций значений отношений суммарных длин локальных линеаментов разных направлений за 4–21 день до землетрясений, противобразных колебаний и изменений температуры подстилающей поверхности, а также уходящего длинноволнового излучения за 8–10 дней до землетрясений, резкого повышения/снижения относительных значений полного электронного содержания ионосферы, проявлявшихся за 1–10 дней до землетрясений. Выявлены взаимосвязи между изменениями линеаментных систем, температуры подстилающей поверхности, уходящего длинноволнового излучения и полного электронного содержания ионосферы при подготовке землетрясения с магнитудой M = 7.0, произошедшего в августе 2024 г.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):3-24
3-24
ОТКЛИК РАСТИТЕЛЬНОСТИ ТУНДРОВОЙ, ЛЕСОТУНДРОВОЙ И ТАЕЖНОЙ ЗОН ЗАПАДНОЙ СИБИРИ НА КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ
Аннотация
Работа посвящена исследованию отклика растительности тундровой, лесотундровой и таежной зон Западной Сибири в ответ на изменение климата (температуры и осадков) по спутниковым данным MODIS/Terra+Aqua за период (2000–2022 гг.). Исследование основывается на построенных картах земного покрова (The MODIS Land Cover Type). На основе карт за 2001, 2010 и 2020 гг. определены площади классов растительности тундровой, лесотундровой и таежной зон. Отмечена разнонаправленная динамика площадей исследуемых классов растительности. Выявлены положительные тренды многолетних рядов среднелетней (июнь, июль, август) температуры и значений NDVI растительности тундровой, лесотундровой и таежной зон. При этом отмечен незначительный положительный тренд многолетних рядов среднелетнего количества осадков на территории травянистой тундры и отрицательный тренд — на территории кустарниковой тундры. Выявлены положительные тренды многолетних рядов среднелетних значений NDVI растительности и температуры на территории постоянных водно-болотных угодий и залесенных болот. Тренды количества осадков на территориях болот остались без изменений. За периоды (2001–2010 гг.) и (2010–2020 гг.) выявлено движение кустарниковой тундры на север, на территорию травянистой тундры, и движение кустарниковой тундры и северного редколесья на территорию лесотундры. Отмечено также движение леса на север, в лесотундровую зону.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):25-36
25-36
ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ АРИДНЫХ ПАСТБИЩ НА ПРИМЕРЕ ВОСТОЧНЫХ РАЙОНОВ СТАВРОПОЛЬЯ
Аннотация
Проведено лесомелиоративное картографирование аридных пастбищ на востоке Ставропольского края, для чего определено пространственное положение почвенных контуров, массивов открытых песков, соровых понижений и солончаков, распространения грунтовых вод различной минерализации, увлажнения территории и других фитоэкологических условий на основе дешифрирования данных дистанционного зондирования и открытых данных. Картографирование основано на определении элементов ландшафта и состояния пастбищ с использованием визуального дешифрирования спутниковых снимков Sentinel-2 и Landsat-8, 9, при этом точность дешифрирования засоленных участков и открытых песков составила более 95%, что подтверждено полевой верификацией. Получены контуры лесомелиоративных категорий, провинций, подтипов, типов, на основе которых определено положение 25 выделов, их распределение в ландшафтах. На фоне изменения климатических условий (учащение и интенсификация пыльных бурь, аридизация климата), а также взрывного роста открытых песков и семенного опустынивания своевременное обновление лесомелиоративных карт имеет большое значение для формирования актуального комплекса мероприятий по борьбе с опустыниванием и обогащению аридных пастбищ.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):38-51
38-51
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Проблема автоматического дешифрирования разрывов в морском ледяном покрове по спутниковым снимкам
Аннотация
По данным экспертного дешифрирования разрывов в ледяном покрове морей Лаптевых и Восточно-Сибирского на спутниковых снимках оптического диапазона проведена верификация имеющихся в свободном доступе результатов существующих алгоритмов автоматической идентификации разрывов. Установлено, что ни один из них не может быть использован для получения данных, позволяющих рассчитать такие характеристики разрывов как ориентация, протяженность и плотность расположения в пространстве. Для автоматической идентификации разрывов предлагается разработка алгоритма с применением сверточной нейронной сети, обученной на данных электронного архива разрывов ААНИИ.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):52-61
52-61
ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИРОДНЫХ ЛАНДШАФТОВ В ЮЖНОЙ КРИОЛИТОЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПО МАТЕРИАЛАМ СПУТНИКОВОЙ СЪЕМКИ LANDSAT
Аннотация
В настоящее время северные геосистемы трансформируются под влиянием потепления климата, что обусловливает необходимость изучения их динамики и прогнозирования их дальнейшего развития. В работе по материалам спутниковых снимков Landsat за 2001, 2013 и 2023 гг. с высокой степенью достоверности (86–97%) проведено классифицирование ландшафтов в районе Надымского геокриологического стационара методом Support Vector Machine. Временные срезы с выделенными ландшафтами (типами поверхностей) позволили определить изменения их площади и на основе алгоритма искусственных нейронных сетей (многослойного перцептрона) с учетом геофизических факторов влияния произвести моделирование с последующей симуляцией развития местности до 2033 г. в модуле MOLUSCE 4.0 QGIS. Выявлено, что динамика ландшафтов во многом обусловлена периодическим возникновением пожаров. Анализ матрицы переходов показал наличие локальных замещений плоских кустарничково-травяно-моховых болот плоскобугристыми травяно-кустарничково-мохово-лишайниковыми торфяниками. Прогнозирование на 10-летний период продемонстрировало, что при существующей тенденции будет происходить восстановление растительности на лесных и торфяных гарях с увеличением обилия лишайников, а также дальнейший плавный переход небольшой доли болот в торфяники, что обусловлено процессами осушения и прироста фитомассы на фоне повышения приземной температуры атмосферного воздуха.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):62-72
62-72
ЛАГРАНЖЕВ АНАЛИЗ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОЦЕНКИ БИОМАССЫ ТРЕСКИ В ЗАПАДНО-БЕРИНГОВОМОРСКОЙ ЗОНЕ
Аннотация
На основе спутниковых альтиметрических данных о скорости геострофических течений для каждого дня с 2000 по 2023 г. рассчитаны траектории движения пассивных маркеров, регулярно распределенных по сетке в Беринговом море. Рассчитаны лагранжевы индикаторы – длины траекторий этих маркеров (L) и показатель Ляпунова (Λ), накопленные за месяц назад во времени к местам проведения научных донных тралений (ДТ). Показано, что метод машинного обучения "леса случайных деревьев" (random forest), среди прочих методов бэггинга и бустинга, наилучшим образом связывает логарифм плотности трески в научных ДТ (т/км2) до 2021 г. с лагранжевыми индикаторами, описывая более 51% дисперсии в наборе для валидации. Стандартная для вычисления динамики биомассы трески в Западно-Беринговоморской зоне векторная авторегрессионная пространственно-временная модель описывает в идентичном тестировании на 6% дисперсии меньше, а обобщенная аддитивная модель на 20% дисперсии меньше. Все испытанные модели в своих оптимальных конфигурациях включали значимо положительный эффект L и нелинейный эффект Λ в дополнение к известным куполообразному эффекту глубины места ДТ и пороговому эффекту придонной температуры.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):73-93
73-93
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА
МЕТОД И ПРОЦЕДУРЫ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ТЕПЛОВОЙ ТОМОГРАФИИ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ РАЙОНОВ ЗЕМЛИ
Аннотация
В статье представлены метод и процедуры развития средств аэрокосмического мониторинга подстилающей поверхности на основе компьютерной обработки данных от оптико-электронных средств беспилотных летательных аппаратов. В работе рассматривается тепловая модель формирования пространственного распределение температурного поля, обратная задача радиационной теплофизики, а также задача классификации объектов по данным разновременных многоспектральных изображений. Метод и процедуры обработки данных проверены при натурных испытаниях в различных погодных условиях для всех времен года – проведено несколько сотен полетов беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа тяжелого класса, оснащенных оптико-электронными средствами дистанционного мониторинга.
Исследование Земли из космоса. 2025;(4):94-104
94-104