Библиографическое описание:ДИСТАНЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ В КОНТЕКСТЕ ТЕХНОГЕННЫХ ТРАНСФОРМАЦИЙ : научное издание / А. А. Карсаков, Е. И. Пономарев. - Текст : непосредственный // Биосфера. - 2024. - Т. 16, № 1. - С. 20-29. - Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-14-20007, https://rscf.ru/project/23-14-20007/, Красноярского краевого фонда науки. Материалы спутникового мониторинга получены в Центре коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН и обработаны в рамках проекта государственного задания № FWES-2024-0023 (ИЛ СО РАН). - ISSN 2077-1371. - ISSN 2077-1460, DOI 10.24855/biosfera.v16i1.890.
Аннотация:Исследован отклик теплового состояния экосистемы севера Сибири в летний период на техногенные воздействия, проявляющийся в форме аномалий температурного поля подстилающей поверхности. Работа выполнена с использованием мультиспектральных, включая инфракрасный (ИК) диапазон, изображений спутниковой системы Landsat-7, -8/ETM+/OLI/TIRS (Enhanced Thematic Mapper Plus/Operational Land Imager/Thermal Infrared Sensor) на территории, находящейся под воздействием развивающейся инфраструктуры нефтегазоносного комплекса в южной части Таймырского полуострова, Красноярского края (Тагульское нефтегазовое месторождение, ТНМ). В результате предварительного анализа спектральных характеристик изучаемых объектов по композиту спутниковой сцены в каналах λ = 1,560-1,660 мкм; λ = 0,845-0,885 мкм; λ = 0,630-0,680 мкм и диапазонов вегетационного индекса растительности NDVI на исследуемом участке были выделены естественные природные и техногенные участки (с различными типофакторами воздействия), для каждого из которых анализировалось тепловое состояние (по вычисляемому показателю Land Surface Temperature, LST) в сравнении с данными для фонового ненарушенного состояния. Были сопряженно использованы долговременные ряды метеоданных о температуре приземного слоя воздуха. Показана корреляция (R<sup>2</sup> = 0,35, p < 0,05) между показателем LST и температурой приземного слоя воздуха летнего периода 2010-2022 годов в условиях повышения уровня техногенного воздействия на растительность и напочвенный покров. Такие изменения можно использовать в качестве дешифровочного признака при контроле масштабов техногенной трансформации экосистем. При этом относительные отклонения значений LST в условиях трансформации участков на ~5-12% превышали фоновые значения. Со времени начала активного развития инфраструктуры наблюдалось закономерное снижение значений NDVI для трансформированных участков и смещение средних значений LST в область более высоких показателей. Относительное отклонение значений по сравнению с фоновыми составило 9-26% для NDVI и 18-26% для LST.
Reported in the present paper is a study of the thermal condition of a Northern Siberian ecosystem in summer under anthropogenic impacts manifested as anomalies of mean-field underlying surface temperature. The study made use of multispectral, including the infrared (IR) range, images generated by the satellite system Landsat-7, and -8/ETM+/OLI/TIRS (Enhanced Thematic Mapper Plus / Operational Land Imager / Thermal Infrared Sensor) for the area impacted by the developing infrastructure of the oil-and-gas bearing basin in the south of the Taymyr Peninsular (Krasnoyarsk Region, the Tagul oil-and-gas field). A preliminary analysis of the spectral characteristics of the objects under study used a composite satellite signal in the channels λ = 1.560-1.660 µm, λ = 0.845-0.885 µм and λ = 0.630-0.680 µm and the spectral ranges of the NDVI index of vegetation. The analysis made it possible to distinguish natural intact and anthropogenically impacted areas (of different impact factors). Each such factor was analyzed with regard to its thermal condition assessed by calculating the Land Surface Temperature (LST) in comparison with data related to the intact background and with long-term series of meteorological data on the ground-air temperature. A correlation (R<sup>2</sup>=0,35, p <0,05) has been found between LST values and air temperature in summertime of 2010-2022 under increasing anthropogenic impact on vegetation and soil cover. Such changes may be used as a deciphering indicator for controlling the degree of the anthropogenic transformation of an ecosystem. The relative deviations of LST values for the plots under anthropogenic transformation were higher by ~5-12% than the background values. Since the onset of the active infrastructure development, regular decreases in NDVI values related to transformed areas were occurring, and the mean LST values shifted towards higher estimates. The relative deviations from the background values amounted to ~9-26% for NDVI and 18-26% for LST.
