CC BY
22EARTH SCIENCES
ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИРОДНО-ИСТОРИЧЕСКОГО ПАРКА «КУЗЬМИНКИ - ЛЮБЛИНО» ПО КОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ
Литвиненко В. В.
старший преподаватель,
ФГБОУ ВО «Московский педагогический государственный университет», г. Москва
Кузнецов Е. В.
студент
ФГБОУ ВО «Московский педагогический государственный университет», г. Москва
CHARACTERISTICS OF WOODY VEGETATION OF THE NATURAL-HISTORICAL PARK "KUZMINKI-LUBLINO" FROM SATELLITE IMAGES
Litvinenko V.,
senior teacher
FSBEI HE «Moscow state pedagogical University», Moscow
Kuznetsov E. student
FSBEI HE «Moscow state pedagogical University», Moscow
Аннотация:
Дистанционное зондирование Земли открывает большие возможности для решения экологических задач. В работе уделяется внимание выявлению и распределению на типы растительных сообществ в пределах природно-исторического парка «Кузьминки-Люблино», применяя различные комбинации каналов данных Sentinel-2. Анализ спектральных снимков позволил выявить преобладающие виды деревьев, на основании чего была построена карта распределения древесной растительности.
Abstract:
Remote sensing of the Earth offers great opportunities for solving environmental problems. The paper focuses on the identification and distribution of plant communities into types within the Kuzminki-Lublino natural history Park, using various combinations of Sentinel-2 data channels. The analysis of spectral images allowed us to identify the predominant tree species, on the basis of which a map of the distribution of woody vegetation was constructed.
Ключевые слова:ДЗЗ; парк «Кузьминки»; космические снимки; Sentinel-2; древесная растительность; характеристика верхнего яруса.
Keywords:Remote sensing; Kuzminki Park; satellite images; Sentinel-2; woody vegetation; characteristics of the upper tier.
Актуальность темы обусловлена тем, что Кузьминский парк является одним из центральных парков города Москвы. В связи с этим, парк испытывает высокую антропогенную нагрузку, помимо этого, в настоящее время в парке ведутся активные работы по его благоустройству. Все это оказывает влияние на растительность парка в том числе на его древесный ярус. Однако автору не удалось найти в открытых источниках современных карт растительности Кузьминского парка.
Целью работы является выявление основных групп древесной растительности Кузьминского парка на основе космических мультиспектральных снимков среднего разрешения.
Первые данные о поселениях на территории современного парка Кузьминки датируются 11-12 веком, когда вдоль русла реки Чурилиха, образовывались селища, об этом свидетельствуют исследования, проведенные в 1988 году Московской археологической экспедицией. Все-таки свое название парк «Кузьминки» получил в честь мельника Кузьмы. С 15 по 17 век современные земли парка принадлежали Симонову и Николо-Угрешскому
монастырям. В начале 18 века владельцем территории «Кузьминок» становится один из богатейших людей тех времен - Григорий Дмитриевич Строганов. Во времена владения Строгановым Г.Д. на территории Кузьминской усадьбы создается первый в Москве пейзажный парк. Помимо этого, стоит упомянуть, что при создании регулярного (Французского) парка, ориентировались на Павловский парк, именно с него была взята идея, в сосновой роще прорубить двенадцати лучевую просеку Французского парка [1]. К началу 20 века усадебные комплексы и территория приходят в упадок, деградации также подвергся растительный мир, так, например, пронесшийся ураган 16 июня 1904 года, уничтожил 100000 деревьев в Кузьминском парке [2]. Ситуация изменяется в лучшую сторону с 1990-ых годов, когда разворачивается кампания по благоустройству территории и реставрации памятников архитектуры. Лесные насаждения по большей части молодые, местами сохранились старые виды деревьев. Стоит подчеркнуть, что на сегодняшний день долина объединённых рек с заросшим прудом,
расположенным между новым Люблинским и Кузьминским прудами, включает в себя естественный природный ландшафт Москвы с мезотрофными болотами. Природно-исторический парк «Кузьминки-Люблино» 21 февраля 2006 года обрел современный статус - особо охраняемая природная территория [3].
Природно-исторический парк располагается на юго-востоке Москвы в 12 километрах от центра города. Протяженность парка с севера на юг составляет 3,8 километра, а с запада на восток достигает 3-х километров, общая площадь парка - 1134 Га. Кузьминский парк расположен на третьей надпойменной террасе долины Москвы-реки [4]. Парковый рельеф в целом типичен для Мещерской низменности, для которой характерна равнинная местность со слабо развитой овражно-балочной сетью. Зандровую равнину прорезает река Чурилиха, на ней в 18-19 веках был устроен каскад прудов: Верхнее и Нижнее Кузьминские, Люблинский, Шибаевский и Щучий. Почвенный покров в пределах усадьбы Кузьминки подвергся значительной трансформации и представляет собой типичные городские почвы. Природные почвы сохранились преимущественно под пологом леса и на территориях занятых болотинами.
Семейство спутников - Sentinel-2, запущенных в рамках программы Европейской комиссии «Коперник» в 2015 году [5]. Спутник оборудован оптико-электронным мультиспектральным датчиком для съемки с разрешением от 10 до 60 метров на пиксель. Sentinel-2 делает мультиспектральные снимки с 13 полосами в видимом (REED GREEN BLUE), ближнем инфракрасном (NIR) и коротко-
Космические снимки для дистанционного зондирования Земли были получены с государственного сайта геологической службы США [6]. Для оценки были использованы 4 снимка среднего разрешения, сделанные в разные времена года. Отбирались снимки, на которых была минимальная облачность. Целью исследования является исключительно древесный ярус (доминирующий по высоте), поскольку изучение нижележащих ярусов на основе снимков среднего разрешения сильно затруднено. Анализ космических снимков проводился на основе двух методов обработки снимков: 1. С использованием методов спектральных комбинаций, которые подразумевают различное сочетание спектральных каналов; Второй метод - сравнение разносезонных космических снимков.
Для работы было использовано несколько рабочих комбинаций: снимки в естественных цветах (RGB). Комбинация инфракрасного и видимого красного диапазонов SWIR-NIR-RED, эта комбинация позволяет провести разделение темнохвойных и светлохвойных пород. В дополнение к комбинации красных цветов, использовалась комбинация NIR-RED-GREEN, с помощью которой производилось основное разграничение хвойных лесов от лиственных.
По результатам визуального дешифрирования космических снимков и уточняющих данных наземных исследований, каждому типу территории парка было присвоено собственное цветовое обозначение. В итоге, на основе суммы полученных данных, с использованием географической информационной системы, была построена карта древесной растительности природно-исторического парка
волновом инфракрасном (SWIR) частях спектра._Кузьминки (Рис. 1).
Рис. 1. Карта древесной растительности парка «Кузьминки»
Территория парка «Кузьминки» условно возможно разделить на три части: северо-западная, центральная и южная, которые по характеру растительности и антропогенному воздействию на них, отличаются друг от друга.
Северо-западная часть преимущественно представлена лиственными породами (липа мелколиственная, клен остролистный, береза, осина, ольха серая, вяз и др.). Этот участок испытывает наибольшую антропогенную нагрузку, поскольку он расположен ближе к центру города Москвы и находится в окружении жилых районов, что обеспечивает ежедневный приток населения в парк. Немаловажным фактором, оказавшим воздействие на
формирование ландшафта северо-западной территории парка, послужило расположение в нем усадьбы князей Голицыных. В процессе исследования, в пределах северо-западной части были обнаружены сады, оставшиеся, по-видимому, со времен сельских поселений на правом берегу реки Чури-лиха.
В центральной части парка преобладают свет-лохвойные породы деревьев - Сосна обыкновенная и в значительно меньшем количестве Лиственница и Ель европейская, которые были выявлены в результате наземных уточняющих исследований. Несмотря на доминирование Сосны обыкновенной, в этой части парка присутствует большая примесь лиственных пород в основном березы (Рис. 2).
Рис. 2. Фотография центральной области парка. (Фото автора)
Самой обособленной территорией парка является - южная его часть. Эта территория характеризуется более пестрой структурой. В северной части участка преобладают лиственные породы, которые к югу постепенно заменяются на хвойные. Кроме этого, в этой области были обнаружены достаточно обширные участки разреженного леса, предположительно со следами воздействия ветра (ветровалы), а также участки, на территории которых производится выращивание различных растительных культур. Выявить такие характерные особенности территории, позволил дополнительный анализ снимков высокого разрешения (в формате RGB), размещенных в открытом доступе в сети Интернет.
Список литературы 1. Правительство Москвы Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы Государственное природоохранное бюджетное учреждение города Москвы «Московское городское управление природными территориями» (ГПБУ «Мосприрода») Дирекция природных территорий «Кузьминки-Люблино». История Кузьминок [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.kuzpark.ru/kuzpark/ru/history (Дата обращения: 22.07.2020).
2. МосПрирода. Природно-исторический парк "Кузьминки-Люблино" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://mospri-roda.ru/where to go/territorii/prirodnaya terri-toriya kuzminki_lyublino/ (Дата обращения: 22.07.2020).
3. Постановление правительства Москвы № 111-1111. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.mos.ru/authority/docu-ments/doc/14872220/ (Дата обращения: 22.07.2020).
4. Москва : энциклопедия / гл. ред. С. О. Шмидт ; сост. М. И. Андреев, В. М. Карев. — М. : Большая рос. энцикл., 1997. — 974. - ISBN 5-85270277-3
5. Earth observing system. Sentinel-2 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://eos.com/senti-nel-2/ (Дата обращения: 24.07.2020).
6. U.S. Geological Survey (USGS) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://earthex-plorer.usgs.gov/ (Дата обращения 17.07.2020).
