Картографирование таежных болот Западной Сибири на основе дистанционной информации
https://doi.org/10.31857/S2587556620060102
Аннотация
Изучение болот важно для понимания климатических процессов, поскольку данные ландшафты аккумулируют углерод и являются источником метана. Гетерогенность их пространственной структуры создает проблему при оценке баланса углерода на основании данных точечных наблюдений. Для расчетов региональной эмиссии метана создана карта болотных и аквальных ландшафтов таежной зоны Западной Сибири, использующая классификацию с обучением спутниковых снимков Landsat. Использованы полевые данные по 28 ключевым участкам, а также снимки сверхвысокого разрешения. Классификационная схема включала шесть основных типов болотных комплексов, широко распространенных в зоне тайги. Оценка точности карты опиралась на 1082 полигона размером 10 × 10 пикселей; итоговое значение составило 79%. Общая площадь болот и аквальных ландшафтов тайги составила 54.5% площади Западной Сибири или 11% площади болот всего мира. Средняя заболоченность территории составляет 29%. Преобладают грядово-мочажинные (31% площади болот), грядово-мочажинно-озерковые и рямовые комплексы (по 18%); распространены мезо- и эвтрофные болота (16%) и аквальные ландшафты (11%); остальные площади заняты мерзлотными бугристыми болотами. Новая карта отражает существенные изменения в соотношении площадей комплексов, имеющих разные показатели эмиссии метана и стока диоксида углерода по сравнению с предыдущей инвентаризацией, и может быть основой для новых оценок вклада болот Западной Сибири в регуляцию глобального климата.
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках проекта № 18-35-00340.
Об авторах
И. Е. Терентьева
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Россия
Москва
Россия
Москва
И. В. Филиппов
Югорский государственный университет
Россия
Ханты-Мансийск
Россия
Ханты-Мансийск
А. Ф. Сабреков
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН; Югорский государственный университет
Россия
Россия
Москва
Ханты-Мансийск
М. В. Глаголев
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН; Югорский государственный университет; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт лесоведения РАН
Россия
Россия
Москва
Ханты-Мансийск
с. Успенское, Одинцовский р-н, Московская обл.
Ю. А. Курбатова
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Россия
Москва
Россия
Москва
Ш. Максютов
Национальный институт исследований окружающей среды
Япония
Цукуба
Япония
Цукуба
Список литературы
1. Барталев С.А., Егоров В.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Спутниковое картографирование растительного покрова России по данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. № 8. С. 285–302.
2. Величко А.А., Тимирева С.Н., Кременецкий К.В., МакДональд Г., Смит Л. Западно-Cибирская равнина в облике позднеледниковой пустыни // Изв. РАН. Сер. геогр. 2007. № 4. С. 16–28.
3. Вомперский С.Э., Сирин А.А., Цыганова О.П., Валяева Н.А., Майков Д.А. Болота и заболоченные земли России: попытка анализа пространственного распределения и разнообразия // Изв. РАН. Сер. геогр. 2005. № 5. С. 39–50.
4. Ильина И.С., Лапшина Е.И., Лавренко Н.Н., Мельцер Л.И., Романова Е.А., Богоявленский Б.А., Махно В.Д. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1985. Т. 250. С. 21–34.
5. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1985. 320 с.
6. Кац Н.Я., Нейштадт М.И. Болота // Природные условия и естественные ресурсы СССР. Западная Сибирь / под ред. Г.Д. Рихтера. М.: Изд. АН СССР, 1963. С. 230–248.
7. Лапшина Е.Д. Флора болот юго-востока Западной Сибири. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2004. 296 с.
8. Лащинский Н.Н., Писаренко О.Ю. Аналоги аапаболот в подтаежной зоне Западной Сибири // Растительность болот: современные проблемы классификации, картографирования, использования и охраны / Материалы международного научнопрактического семинара. Минск, 30 сентября– 1 октября 2009 г. Минск: Право и экономика, 2009. С. 194–197.
9. Лисс О., Абрамова Л., Аветов Н., Березина Н., Инишева Л., Курнишкова Т., Слука З., Толпышева Т., Шведчикова Н. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и Ко, 2001. 584 с.
10. Романова Е.А. Растительность болот // Растительный покров Западно-Сибирской равнины / под ред. И.С. Ильиной. Новосибирск: Наука CO, 1985. С. 138–160.
11. Романова Е.А., Быбина Р.Т., Голицина Е.Ф., Иванова Г.М., Усова Л.И., Трушникова Л.Г. Типологическая карта болот Западно-Сибирской равнины. Л.: ГУГК, 1977. 500 с.
12. Сочава В.Б., Лавренко Е.М. Геоботаническая карта СССР. 1954. Масштаб 1 : 4000000.
13. Усова Л.И. Практическое пособие по ландшафтному дешифрированию аэрофотоснимков различных типов болот Западной Сибири. СПб.: НесторИстория, 2009. 80 с.
14. Фридланд В.М. Почвенная карта РСФСР. М.: ГУГК, 1988.
15. Юрковская Т.К. Геоботаническое картографирование и составление аналитических карт растительности // Актуальные проблемы геоботаники. III Всерос. школа-конф. Лекции. 2007. С. 43–71.
16. Bohn T.J., Melton J.R., Ito A., Kleinen T., Spahni R., Stocker B.D., Zhang B., Zhu X., Schroeder R., Glagolev M.V., Maksyutov S. WETCHIMP-WSL: intercomparison of wetland methane emissions models over West Siberia // Biogeosciences. 2015. V. 12. № 11. P. 3321–3349.
17. Congalton R.G., Green K. Assessing the accuracy of remotely sensed data: principles and practices. CRC press, 2008.
18. Cowell D.W. Earth Sciences of the Hudson Bay Lowland: Literature Review and Annotated Bibliography. Lands Directorate, Environment Canada, 1982.
19. Denman K.L. et al. Climate change 2007: the physical science basis // Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / S. Solomon et al. (Eds.). Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2007. Ch. 7. P. 499–588.
20. Frey K.E., Smith L.C. How well do we know northern land cover? Comparison of four global vegetation and wetland products with a new ground-truth database for West Siberia // Global Biogeochemical Cycles. 2007. V. 21. № 1. https://doi.org/10.1029/2006GB002706
21. Gluck M.J., Rempel R.S., Uhlig P. An evaluation of remote sensing for regional wetland mapping applications. Sault Ste. Marie: Ontario Forest Research Institute, 1996. 33 p.
22. Gong P., Wang J., Yu L., Zhao Y., Zhao Y., Liang L., Niu Z., Huang X., Fu H., Liu S., Li C. Finer resolution observation and monitoring of global land cover: first mapping results with Landsat TM and ETM+ data // Int. J. Remote Sensing. 2013. V. 34. № 7. P. 2607–2654.
23. Lehner B., Döll P. Development and validation of a global database of lakes, reservoirs and wetlands // J. Hydrology. 2004. V. 296. № 1–4. P. 1–22.
24. Motohka T., Nasahara K.N., Oguma H., Tsuchida S. Applicability of green–red vegetation index for remote sensing of vegetation phenology // Remote Sensing. 2010. V. 2. № 10. P. 2369–2387.
25. Niu Z., Zhang H., Wang X., Yao W., Zhou D., Zhao K., Zhao H., Li N., Huang H., Li C., Yang J. Mapping wetland changes in China between 1978 and 2008 // Chinese Science Bulletin. 2012. V. 57. № 22. P. 2813–2823.
26. Ozesmi S.L., Bauer M.E. Satellite remote sensing of wetlands // Wetlands ecology and management. 2002. V. 10. № 5. P. 381–402.
27. Page S.E., Rieley J.O., Banks C.J. Global and regional importance of the tropical peatland carbon pool // Global Change Biology. 2011. V. 17. № 2. P. 798–818.
28. Peregon A., Maksyutov S., Yamagata Y. An image– based inventory of the spatial structure of West Siberian wetlands // Env. Res. Let. 2009. V. 4. № 4. P. 045014.
29. Prigent C., Papa F., Aires F., Rossow W.B., Matthews E. Global inundation dynamics inferred from multiple satellite observations, 1993–2000 // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. https://doi.org/10.1029/2006JD007847
30. Sheng Y., Smith L.C., MacDonald G.M., Kremenetski K.V., Frey K.E., Velichko A.A., Lee M., Beilman D.W., Dubinin P. A high-resolution GIS-based inventory of the west Siberian peat carbon pool // Global Biogeochem. Cycles. 2004. V. 18. № 3.
31. Tiner J., Ralph W. Use of high–altitude aerial photography for inventorying forested wetlands in the United States // Forest Ecol. and Management. 1990. V. 33. P. 593–604.
32. Whitcomb J., Moghaddam M., McDonald K., Kellndorfer J., Podest E. Mapping vegetated wetlands of Alaska using L-Band radar satellite imagery // Canadian J. Remote Sensing. 2009. V. 35. № 1. P. 54–72.
33. Zhuang Q., Melillo J.M., Sarofim M.C., Kicklighter D.W., McGuire A.D., Felzer B.S., Sokolov A., Prinn R.G., Steudler P.A., Hu S. CO2 and CH4 exchanges between land ecosystems and the atmosphere in northern high latitudes over the 21st century // Geophys. Res. Let. 2006. V. 33. № 17.
Рецензия
Для цитирования:
Терентьева И.Е., Филиппов И.В., Сабреков А.Ф., Глаголев М.В., Курбатова Ю.А., Максютов Ш. Картографирование таежных болот Западной Сибири на основе дистанционной информации. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2020;84(6):920-930. https://doi.org/10.31857/S2587556620060102
For citation:
Terentieva I.E., Filippov I.V., Sabrekov A.F., Glagolev M.V., Kurbatova J.A., Maksyutov S. Western Siberia’s Taiga Wetlands Mapping Based on Remote Sensing Data. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2020;84(6):920-930. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2587556620060102
Просмотров:
731
Послать статью по эл. почте 
+7-977-804-81-87