CC BY
52
ASSESSMENT OF THE GREENERY PLANTING LEVEL IN SANITARY PROTECTION ZONES OF THE DNIPROPETROVSK INDUSTRIAL ENTERPRISES
HorovaA.I., BuchavyYu.V.
ОЦ1НКА СТУПЕНЯ ОЗЕЛЕНЕНИЯ САНИАРНО-ЗАХИСНИК ЗОН ПРОМИСЛОВИХ П1ДПРИЕМСТВ ДН1ПРОПЕТРОВСЬКА
н1пропетровськ е одним з потужних 1ндустр1альних цент-piB УкраУни, на територп якого розмщуеться понад 30 м1сто-утворюючих промислових пщ-приемств енергетичноУ, мета-лурпйноУ, машинобуд1вельноУ, х1м1чноУ та 1нших галузей. Оск1льки ц1 п1дприемства е суттевими джерелами х1м1чно-го та ф1зичного забруднення довк1лля, навколо них утворю-ють сан1тарнозахисн1 зони. Сан1тарно-захисна зона (СЗЗ)
- це територ1я м1ж межею про-мислового об'екта або пщпри-емства та житловою забудо-вою, зоною рекреац1У. Ширина СЗЗ встановлюеться залежно в1д класу небезпеки пщприем-ства, що, у свою чергу, зумов-люеться обсягами та характеристиками промислових вики-д1в в1дпов1дно до наказу МОЗ [1]. Основн1 призначення СЗЗ
- створення естетичного бар'еру та зменшення р1вн1в забруднювач1в в1д викид1в промислових п1дприемств до гранично допустимих концентра-ц1й (ГДК) за межами СЗЗ.
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ОЗЕЛЕНЕНИЯ САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ ЗОН ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДНЕПРОПЕТРОВСКА Горовая А.И., Бучавый Ю.В.
Цель работы: исследовать степень озеленения территорий санитарно-защитных зон промышленных предприятий Днепропетровска.
Материалы и методы. Для оценки степени озеленения территорий и качества зеленых насаждений использовался нормализованный относительный индекс растительности (NDVI). Для его расчета использовались мультиспектральные аэрофотоснимки, полученные из архивов съемки спутника Landsat 8. Обработка аэрофотоснимков, вычисление среднесезонных значений NDVI, а также их классификация с последующим зонально-статистическим анализом на территориях санитарно-защитных зон выполнялись в программе ESRIARCMAP 9.
Результаты. Установлено, что зеленые насаждения на территориях санитарно-защитных зон размещены неравномерно. Значительная часть площадей сЗз промышленных предприятий характеризуется разряженной растительностью и открытым грунтом. В результате зонально-статистического анализа были выявлены предприятия, не соответствующие требованиям по количеству озеленяемой площади санитарно-защитных зон.
Ключевые слова: санитарно-защитная зона, озеленение территории, вегетационные индексы, промышленные предприятия, дистанционное зондирование.
ГОРОВА А.1., БУЧАВИЙ Ю.В.
Державний ВНЗ "Нацюнальний прничий ушверситет", м. Дшпропетровськ
УДК 57.42: 528.88
K^40Bi слова: саштарно-захисна зона,озеленення територп, вегетацшш шдекси, промисловi пщприемства, дистанцшне зондування.
© Горова А.1., Бучавий Ю.В. СТАТТЯ, 2016.
35 Environment & Health №22016
Саме зелен насадження вщ^рають значну роль у зменшенш та нейтралiзацií негативного впливу промислових пщприемств. Дерева й чагарники забезпечують оздоровлення атмосферного басейну шляхом мiнiмiзацií концентрацп у повiтрi пилу i токсикан^в, зменшення сили звукових хвиль, регулювання пилових та газових потоюв, формування комфортного мкро^мату тощо [2]. При цьому, за нормативами [1] залежно вщ класу небезпеки пщприемства, озеленення дерево-чагарниковими рос-линами мае бути не менш 40-60%. Ефективнють зни-ження негативного впливу вщ джерел забруднення на тери-тори СЗЗ зумовлюеться пло-щею територп озеленення та якютю стану зелених насад-жень.
За результатами роботи [3] було визначено, що на терито-рiях СЗЗ переважають таю рослини: ялина колюча, сосна звичайна, роб^я звичайна, клен гостролистий, клен ясе-нелистий, горiх грецький, тополя чорна, тополя трами дальна, тополя Болле, в'яз гладкий, каштан кшський, айлант найвищий, вишня зви-чайна, абрикос звичайний, бузина чорна та бузок звичай-ний. При цьому середшй вк насадження становить 25 роюв, середня висота у насад-женш - близько 7 м.
На стан зелених насаджень саштарнозахисно'У зони впливають природы та ант-ропогенш фактори, серед яких забруднення атмосферного пов^ря вважаеться одним iз найвпливовших [4]. Таким чином, виникае необхщнють в оцiнцi ступеня озеленення територш санi-тарно-захисних зон та стану íхнiх зелених насаджень. Отримати якюну оцiнку стану рослин дозволяють методи бiоiндикацií. Однак для екс-
пресоцшки якост1 зелених насаджень на значних тери-тор1ях доц1льно застосовува-ти методи дистанцшного зондування, як1 останн1м часом стають б1льш доступ-ними та популярними.
Мета: дослщити ступ1нь озе-ленення територпй саштарно-захисних зон промислових пщ-приемств Дн1пропетровська. Для цього були виршен так1 задач1:
□ проведено радюметричну та атмосферну корекцю муль-тиспектральних аерофото-зн1мк1в Дн1пропетровська за л1тн1й сезон 2015 року;
□ обраховано середньосе-зонн1 вегетац1йн1 1ндекси зелених насаджень;
□ проведено класифкацю
ixHix вегетац1иних 1ндекс1в.
Матерiали та методи дослщження. Для експресо-цшки якост1 зелених насаджень доцльно застосовувати нормал1зованиИ в1дносниИ 1ндекс рослинносл, тобто NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) [5]. Це про-стиИ показник ктькост фото-синтетичноактивно[ бюмаси. Висока фотосинтетична ак-тивнiсть призводить до меншого вiдображення у чер-вонiИ областi спектра i бть-шого - в iнфрачервонiИ. ЦеИ шдекс розраховуеться за формулою 1:
.......... (1),
NDVI
(NIR - VIS) (NIR +VIS)
та
зонально-статистичнии
анал1з територм саштарно-захисних зон за показником
де NIR - вщображення у ближ-нiй iнфрачервонiй област спектра; VIS - вiдображення у червонм областi спектра.
Необхщш для розрахунку шдекЫв мультиспектральнi аерофотознiмки були отрима-Hi i3 архiвiв зйомки супутника Landsat 8 [6]. Для коректного розрахунку значень NDVI необхщно виконати радюмет-ричне та атмосферне корегу-вання аерофотозшмюв, отри-маних у рiзний час за рiзних атмосферних умов. Згiдно з документа^ею до супутника Landsat 8 [7] переведення зна-
чень яскравост каналiв iз без-розмiрноi величини DN (Digital Number) до значень атмосферного планетарного вщображення радiацii TOA reflectance (Top of Atmosphere Reflectance) здмснюеться за формулою 2:
pX= (Mp х DN+ Ap)/sin( SE), (2)
де pX — значення атмосферного планетарного вiдображення радiацii каналу з урахуванням корекцii за кутом падЫня i вщ-биття сонячних промешв, тобто Альбедо; Mp — спе-цифiчниИ мультиплiкативниИ розрахунковиИ коефщент посилення значення вщображення каналу (REFLECTANCE _MULT_BAND); Ap — специфiч-ниИ мультиплiкативниИ розрахунковиИ коефiцiент для зми щення значення вiдображення каналу (REFLECTANCE_ADD_ BAND); DN — значення без-розмiрноi величини яскравостi аерофотозшмка; SE — висота Сонця над обрiем (SUN_ELE-VATION).
Значення параметрiв M та A визначаеться для кожного каналу окремо за допомогою фаИла метаданих *_MTL.txt, якиИ входить до наборiв аеро-фотознiмкiв. ^сля радюмет-рично[ та атмосферноi корек-цii каналiв було виконано ix об'еднання у композиты зоб-раження з метою пщвищення
Рисунок 1
Картографування територГГСЗЗ промислових п1дприемств Mi ста за кл асами NDVI
r 0 Рослиннють за NOVI Ш <0 вода ш 0-0,3 Грунт CU 0,3-0,5 розряджена ЕП 0,5-0,6 нормальна Ш 0,5-0,6 рясна ■ >0,7 густа
№ 2 2016 Environment & Health 36
-ф--
ASSESSMENT OF THE GREENERY PLANTING LEVEL IN SANITARY PROTECTION ZONES OF THE DNIPROPETROVSK INDUSTRIAL ENTERPRISES Horova A.I., Buchavy Yu.V.
Objective. We studied a level of the greenery planting in the sanitary protection zones (SPZ) of the Dnepropetrovsk industrial enterprises. Materials and мethods. We applied the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) for the assessment of the level of territories' greening planting and the quality of green space. For its calculation we used the multispectral aerial photographs obtained from the archives of satellite imagery Landsat 8. Processing of aerial photos,
calculation of average-seasonal values of the NDVI, as well as their classification with a further zonesta-tistical analysis at the territories of the SPZ were performed in the program ESRIARCMAP 9. Re sults. The green areas at the territories of the SPZ were determined to be placed irregularly. A significant part of the SPZ territories of the industrial enterprises is characterized by rare vegetation and open soil. The enterprises that didn't meet the requirements for the amount of vegetated areas of the SPZ were revealed as a result of zone-statistical analysis.
Keywords: sanitary protection zone, greenery planting of the territory, vegetation indices, industrial enterprises, remote sensing.
роздтьно'У здатност аерофо-тозшмюв до 15 м на ocHOBi пан хроматичного зображення. Слщ зазначити, що при пан-хроматичному зливi каналiв були визначен Ухн вагoвi кое-фщенти: сишй - 0,05; зелений та червоний - 0,475, шфра-червоний - 0. Таю коефМенти зумовлюються специфка^ею Ыструмен^в супутника Landsat 8, а саме: шириною кана-niB, що цтком або частково потрапляють до дiапазoну панхроматичного зображення.
Обробка аерофотозшмюв за званий перюд та розрахунок середньосезонних значеннь NDVI виконувались у прoграмi ESRI ARCMAP 9.3. Пюля цього проведено класифкацю тери-торм саштарно-захисних зон пщприемств. Далi на ocнoвi Ыструмен^в зональноУ статистики (Spatial Analyst\Zonal\ Tabulate area) було розрахова-но плoщi СЗЗ за класифкаци ею за показником NDVI.
Результати та Ух обгово-рення. Результати картогра-фування територп СЗЗ проми-слових пщприемств мюта за ступенем УУ озеленення згщно з класифка^ею значень NDVI наведено на рисунку 1.
Як бачимо з рисунка, саштар-но-захисн зони пщприемств накладаються одна на одну, що зумовлено близьким розташу-ванням промислових дтянок та пiдcипюе негативний вплив забруднювачiв на рослини. Зелен насадження на терито-рiях СЗЗ розмщен нерiвнoмiр-но: переважае розряджена рocпиннicть, але у деяких мю-цях рослини розташован гру-пами. Рoзпoдiп сумарноУ плoщi cанiтарнo-захиcних зон за кла-сами NDVI наведено на рисунку 2, з якого видно, що переважна кшькють ппoщi СЗЗ промисло-
вих пщприемств характеризуемся 3 та 2 класом, тобто роз-рядженою рослинн1стю та вщ-критим Грунтом. Результати оц1нки ступеня озеленення саштарно-захисних зон промислових пщприемств Дшпро-петровська за показником NDVI зведено до таблиц^
Висновки
У результат! проведеного анал1зу було встановлено, що за показником озеленення територи СЗЗ не вщповщають вимогам так1 пщприемства: НТЗ "1нтерпайп", ДЗ Алюмаш, Комбайновий завод та Завод металоконструкц1й 1м. Бабуш-к1на. Такий п1дх1д доцтьно також застосовувати для контролю ступеня озеленення окремих райошв м1ста, тери-тор1й промислових пщприемств, а також примапстраль-них смуг.
Л1ТЕРАТУРА
1. Державы саштарш правила планування та забудови населених пункт1в : ДСП 17396 / МОЗ УкраУни. К., 1996.
2. Кучерявий В.П. Озеленення населених мюць : пщруч-ник / В.П. Кучерявий. — Львiв
: CBiT, 2005. — 456 с.
3. 1ванченко O.G. Видовий склад та стан зелених насад-жень саштарно-захисно'У зони пщприемства ПАТ «Дшпротяжмаш» [Електронний ресурс]/O.G. 1ванченко,
А.Д. Чередниченко. - Режим доступу: http://www.rusnauka. com/38_NIEK_2014/Biologia/2_ 182390.doc.htm
4. Удосконалення методiв оцiнки якост атмосферного повiтря з використанням рос-лин-iндикаторiв та геоЫфор-мацiйних технолопй / А.1. Го-рова, Ю.В. Бучавий, А.В. Пав-личенко, 1.Г. Миронова // Екологiчна безпека та приро-докористування : зб. наук. пр. - К., 2014. Вип. 14. С. 5358.
5. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS / J.W. Rouse, R.H. Haas, J.A. Schell, D.W. Deering // 3-rd ERTS Symposium. NASA SP351. - Washington,1973. Vol. I. P. 309-317.
Рисунок 2
Розподш сумарно'Г площi саштарно-захисних зон за класами NDVI
ХАРАКТЕРИСТИКА РОСЛИННОСП ЗА ПОКЗНИКОМ NDVI
36000 34000 32000 30000 28000 сч! 26000
5 24000 £> 22000 г^ 20000
х 18000 со 16000 Н 14000 g 12000" С 10000 8000 6000 4000 2000 0
Класи за значеннями NOVI
37 Environment & Health №22016
-$--
6. U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey [Електронний ресурс]. -Режим доступу: http://earthex-plorer.usgs.gov.
7. LANDSAT 8 (L8) Data Users Handbook, LSDS1574, Version 1.0 / Department of the Interior U.S. Geological Survey [Електронний ресурс]. - South Dakota, 2015. Режим доступу : http://www.green-policy360.net/mw/images/ Landsat8DataUsersHandbook. pdf
REFERENCES
1. MOZ Ukrainy Derzhavni sanitarni pravyla planuvannia ta zabudovy naselenykh punktiv : DSP 17396 [National Sanitary Rules for Planning and Building of the Settlements : NSR 17396] . Kyiv, 1996
(in Ukrainian).
2. Kucheryavyi V.P. Ozelenen-nia naselenykh mists : pidruch-nyk [Landscaping of the
Settlements : Manual]. Lviv : Svit ; 2005 : 456 p. (in Ukrainian).
3. Ivanchenko O.Ye., Chered-nychenko A.D. Vydovyi sklad ta stan zelenykh nasadzhen sani-tarnozakhysnoi zony pidpryiem-stva PAT «Dniprotiazhmash» [Species Structure and State of Green Spaces of the Sanitary Protective Zone at the Public Joint Stock Company Dniprotiazhmash Enterprise]. Available at : http://www.rus-nauka.com/38_NIEK_2014/Biol ogia/2_182390.doc.htm (in Ukrainian).
4. Horova A.I., Buchavyi Yu.V., Pavlychenko A.V., Myronova I.H. Udoskonalennia metodiv otsinky yakosti atmosfernoho povitria iz vykorystanniam roslynindykatoriv ta heoinfor-matsiinykh tekhnolohii [Improvement of the Methods for the Ambient Air Quality Assessment with the Help of
PlantsIndicators and Geoinformation Technologies]. In : Ekolohichna bezpeka ta pry-rodokorystuvannya [Ecological Safety and Nature Management]. Kyiv ; 2014 ; 14 : 5358 (in Ukrainian).
5. Rouse J.W., Haas R.H., Schell J.A., Deering D.W. Monitoring Vegetation Systems in the Great Plains with ERTS. In : 3-rd ERTS Symposium. Washington : NASA ; 1973 : 309-317.
6. U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey. Available at : http://earthexplor-er.usgs.gov.
7. LANDSAT 8 (L8) Data Users Handbook, LSDS1574, Version 1.0 / Department of the Interior U.S. Geological Survey. South Dakota ; 2015. Available at : http://www.greenpolicy360.net/ mw/images/Landsat8DataUser sHandbook.pdf
HagiMwna go pegaK^'i 25.12.2015
Таблиця
Стушнь озеленення саштарно-захисних зон промислових пщприемств Днтропетровська за показником NDVI та характеристика щшьност рослинност
0 - 0.3 Грунт а н 5е а 5 7 а т З, З 1 чР (Р О^ з,
Пщприемтво а 0 д V о в СО S. о g Р .ь 0л - а - 1 0о Н 0.6 - 0. Рясна с .7 0. А С В * О Л П О СС а нн кн 1- Ф сн ае J- ^
Приднтровська ДРЕС 41.6 8.6 17.2 12.7 15.7 4.2 5.9 49.8
Днтропрес 1.1 31.0 27.0 16.2 16.5 8.2 1.2 67.9
НТЗ "1нтерпайп" 1.5 51.1 33.4 9.3 3.6 1.1 4.7 47.4
Вторчормет 0.0 47.6 44.1 6.8 1.5 0.0 0.3 52.4
Вилковий завод 0.0 20.9 47.1 16.4 11.5 4.0 0.4 79.1
Днтротяжбудмаш 0.0 43.0 47.8 8.1 1.1 0.0 0.1 57.0
Днтрошина 0.0 11.3 19.6 15.4 25.4 28.4 1.7 88.7
^вденний машинобу^вельний завод 0.0 16.8 25.9 17.7 19.5 20.1 0.9 83.2
ДЗ Алюмаш 3.1 64.7 22.2 6.1 2.6 1.3 0.6 32.3
ДМЗ iм. КомЫтерна 0.0 10.5 64.5 17.0 6.9 1.2 0.7 89.5
Завод прокатних валюв 0.0 26.5 58.0 14.5 1.0 0.0 0.1 73.5
Завод "Днтровагонрембуд" 0.0 13.8 50.4 24.3 10.5 1.0 0.2 86.2
Вагоноремонтний завод 0.0 27.2 53.4 14.0 4.8 0.6 0.3 72.8
Ко мб ай н ов ий зав од 0.0 57.2 33.0 8.4 1.5 0.0 0.2 42.8
ДМЗ iм. Петровського, цех Стан 550 0.0 30.3 52.7 8.1 6.1 2.8 0.1 69.7
ДМЗ iм. Петровського 0.1 41.0 34.5 13.2 8.2 3.1 2.3 58.9
Днтрококс 0.0 19.8 32.0 23.5 18.6 6.1 0.9 80.2
Лакофарбовий завод 0.0 21.4 32.2 15.8 19.1 11.5 1.1 78.6
Днтропетровський трубний завод 0.0 21.3 41.9 19.3 12.9 4.6 1.0 78.7
Днтроважмаш 0.0 13.0 37.6 21.8 17.1 10.5 0.4 87.0
Цементний завод 0.0 50.0 25.9 18.5 5.6 0.0 0.0 50.0
Завод металоконструкцш iм. Бабушюна 0.0 59.7 32.5 4.2 2.6 1.0 0.2 40.3
№ 2 2016 Environment & Health 38
-$--
