Дистанційний екологічний моніторинг (стр. 10 из 19)

Рис. 2.9. Карта техногенних змін Нікопольського промислового марганцеводобувного району: 1- ландшафтно-територіальні комплекси: а – селітебні; б – промислові; 2 – шквальні комплекси: а – природно-техногенного походження б - техногенного походження (шламонакопичувачі, відстійники); 3 – техногенно-порушені ландшафтні і літологічні комплекси зайняті кар’єрами, станом на 1996 р.; 4 – техногенно порушені ландшафтні і літологічні комплекси зайняті кар’єрами станом на 2000 р.; 5 – рекультивовані ландшафтно-техногенні комплекси: а – станом на 1996 р.; б – що рекультивувалися за період 1996-2000 рр.; 6 – ландшафтні комплекси з підвищеним рівнем ґрунтових вод: а – станом на 1996 р.; б – за період 1996-2000 рр.

Як свідчать наземні обстеження, значні площі соснових лісів пошкоджені кореневою губкою, що візуально фіксується лише на кінцевій стадії захворювання, коли дерева гинуть і в лісі з’являються поляни. Це значно ускладнює визначення площі уражених лісів, особливо на початковій стадії. На відміну від пошкодження сосни сосновим шовкопрядом, інтенсивність пошкодження кореневою губкою не змінюється в часі. Дані про вплив на дерева та розповсюдження осикового трутовика і березової губки дуже обмежені, що вплинуло на їх виділення за спектральними яскравостями.

Несприятливий вплив на стан соснових і листяних лісів спричинений зміною гідрологічного режиму в Зоні: після аварії припинено роботу дренажної системи, внаслідок чого підвищився рівень ґрунтових вод, заболочуються окремі території. Візуально фіксувати цей процес дуже складно, необхідні моніторингові дослідження, які зараз не проводяться.

Для визначення фітосанітарного стану лісів території що досліджується (рис. 2.10) з використанням матеріалів дистанційних зйомок було підібрано 48 характерних тестових ділянок для калі бровки матеріалів дистанційних зйомок, інформація про які стала базою наземної апріорної інформації.

Рис. 2.10. Схема фітосанітарного стану лісових масивів правобережжя р. Прип’ять в межах зони відчуження ЧАЕС (багатозональний знімок з КА “Spot-4”, 14.07.98 р.):

- соснові ліси найбільш пошкоджені; - середнього ступеню пошкодженості; - послаблені дією негативних факторів

Аналіз оптичних властивостей соснових лісів, одержаних за багатозональним космічним знімком з КА “Spot-4”, дозволив виявити вплив вищезгаданих негативних факторів на зміни інтенсивності спектральних яскравостей рослинності. Найбільш чітко виявився вплив соснового шовкопряда, що знайшло відображення у підвищенні спектральних яскравостей в зеленій, червоній і середній ІЧ зонах спектру та зменшенні у ближній ІЧ зоні. За ступенем відмінності спектральних яскравостей здорові та пошкоджені сосновим шовкопрядом ліси були розподілені на дві групи – слабо пошкоджені та пошкоджені.

Вплив кореневої губки на оптичні властивості соснових лісів підібраний до впливу соснового шовкопряду, але менш чітко виражений. Виявилось, що оптичні властивості сосни, ушкодженої кореневою губкою, і сосни, слабо пошкодженої сосновим шовкопрядом, дуже близькі.

Вплив підтоплення на оптичні властивості сосни менш інтенсивний, ніж вплив пошкодження сосни сосновим шовкопрядом або кореневою губкою. Крім того, він визначається за характером змін спектральних яскравостей у різних каналах видимого спектру.

Отже, проведені дослідженні свідчать про те, що хвороби та несприятливі умови існування соснових лісів позначаються на їх оптичних властивостях, які можна зафіксувати за даними багатозональної космічної зйомки.

Аналіз спектральних яскравостей рослин дозволив визначити ліси, пошкоджені гусінню соснового шовкопряду та кореневою губкою.

Уражені кореневою губкою соснові ліси невеликі за площею. Простежується тісний просторовий зв’язок найбільших за площею ділянок, пошкоджених кореневою губкою, з ділянками початкового ушкодження сосновим шовкопрядом. Враховуючи характер розвитку цих захворювань, можна припустити, що сосновий шовкопряд пошкоджує передусім ліси, послаблені кореневою губкою.

Соснові ліси, пошкоджені гусінню соснового шовкопряда, займають декілька порівняно великих відокремлених ділянок, переважно в центрі Зони.

Схема фітосанітарного стану лісів, складена з використанням значень спектральних яскравостей і вегетаційних індексів, підтверджує, що соснові ліси широко розповсюджені на цій території. Виділяються площі, які майже повністю пошкоджені сосновим шовкопрядом. За спектральними характеристиками визначено площі лісів, більш-менш інтенсивно ушкоджених гусінню соснового шовкопряду. Проведена у польових умовах перевірка підтвердила надійність одержаних результатів досліджень, та передані для використання у виробничих умовах.

2.5.6. Картування ділянок підвищеної природної пожежобезпечності

Лісові пожежі, зокрема у зоні відчуження ЧАЕС, ускладнюють екологічну й радіологічну обстановку, спричиняючи повторне забруднення території повітряним перенесенням продуктів згоряння. Тому найактуальніше завдання – своєчасне їх попередження, проведення застережних протипожежних і спеціальних еколого-лісівничих довготривалих заходів для підвищення природної стійкості деревостанів, впорядкування лісокультурних площ.

Для оцінки пожежобезпечності рослинного покриву території зони відчуження ЧАЕС використано запропонований в Центральному агентстві з космічного дистанційного зондування (ЦАКЗД) НАН України методичний прийом, який враховує вегетаційні індекси та значення спектральних яскравостей у середньому ІЧ каналі знімка з КА “Spot-4”, що відповідають ступеню зволоженості поверхні Землі. На рисунку позначено три ступені природної небезпеки виникнення пожеж (рис. 2.11). Найбільш небезпечними є соснові ліси, які інтенсивно пошкоджені сосновим шовкопрядом і перетворилися в суцільний сухостій. Значно меншу небезпеку становлять листяні ліси, оскільки вони розповсюджені на більш зволожених та заболочених ділянках. Інші території віднесено до проміжного ступеню природної пожежобезпечності.

Рис.2.11. Схема природної пожежобезпечності центральної частини зони відчуження ЧАЕС (багатозональний знімок з КА “Spot-4”, 14.07.98 р.). Ступені пожежобезпечності у відповідності до стану рослинності на момент зйомки: соснові ліси -

- висока; - середня; - порівняно низька; листяні ліси - - низька; перелоги, луки, згарники - - висока; - середня; - вода; - пісок та відкриті піщані ґрунти

Схема природної пожежобезпечності використовувалась у практичній роботі ДСВКЛП “Чорнобильліс”, а також для проведення застережних протипожежних заходів, упорядкування лісокультурних площ у 1999 році.

2.5.7 Вивчення рослинності

Це завдання вирішувалось на матеріалах досліджень Зони відчуження ЧАЕС, рослинність якої всебічно вивчена наземними та дистанційними методами. Інші райони України не охоплені таким повним набором дистанційних і наземних даних.

На територію Зони відчуження зроблено лише один знімок високої розрізнювальної здатності сканером МСУ-В з КА “Океан-О” (рис. 2.12). Але його виконано не в оптимальні для вивчення рослинності терміни: восени, 03.10.99 р., коли значна частина листя опала, а у хвойних деревах послаблені процеси обміну в голках. Порівняно з літнім періодом, восени на оптичні властивості рослинності має значний вплив відбиття (поглинання) випромінювання стовбурами та гілками дерев.

Рис. 2.12. Схема класифікації рослинності східної частини зони відчуження ЧАЕС за типами рослинних угруповань (багатозональні знімки з КА “Spot-4”, 03.10.99 р.):1 – ліси з перевагою сосни; 2 – соснові ліси, пошкоджені сосновим шовкопрядом; 3 – розріджені змішані листяні ліси та площі, що заростають вербою; 4 - змішані листяні ліси з перевагою берези; 5 - залісення територій переважно молодою березою; 6 – змішані листяні ліси з перевагою вільхи; 7 – акація; 8 – луги та заплавні луки; 9 – перелоги; 10 – зварники; 11 – відкриті піщані ґрунти з рідкою трав’янисто-чагарниковою рослинністю; 12 – вода; 13 – техногенні об’єкти; 14 – хмари; 15 – тіні від хмар

З метою оцінки можливостей знімків з КА “Океан-О” для вивчення рослинності було проведено класифікацію з вивченням зображень знімка (рис.2.12) від 03.10.99 р. Її проведено за методом максимальної вірогідності – як найбільш інформативного, з використанням програмного продукту ERDAS Imagine. Об’єкти дослідження включали всі основні різновиди рослинного покриву, які були вибрані на підставі матеріалів лісовпорядкувальних робіт та відносно рівномірно розповсюджені на досліджуваній території. Крім різновидів рослинності враховані елементи ландшафту, які займають досить значну площу, - це водна поверхня, населені пункти, проммайданчик ЧАЕС та піщані дамби.