Изучение воздействия бобров на восстановление осушенных болот методами Дистанционного зондирования Земли, ГИС и полевых наблюдений

Эта страница является черновиком статьи.

Данная статья является вводным описанием плана развития проекта:
Изучение воздействия жизнедеятельности бобра европейского (Castor fiber) и бобра канадского (Castor canadensis) на восстановление осушенных болот (торфяников) на севере Евразии при использовании методов Дистанционного зондирования Земли, ГИС и полевых наблюдений

Цели проекта:

1. Получить картографическую информацию в ГИС в виде открытых геоданных о современном ареале бобра европейского (Castor fiber) и бобра канадского (Castor canadensis) на севере Евразии (Россия, Украина, Белоруссия, возможно, охватить и другие европейские страны, входящие в ареал видов).
2. Разработать методику оценки состояния болотных экосистем на основе использования данных Дистанционного зондирования Земли (космических снимков) в сочетании с выборочными полевыми исследованиями.
3. Изучить влияние жизнедеятельности обоих видов бобров на вторичное заболачивание осушенных болот (торфяников) и восстановление болотных экосистем.

Под состоянием или степенью здоровья или степенью деградации болотной экосистемы в проекте понимается степень отличия изучаемой болотной экосистемы от выбранного эталона. То есть (в идеале) от сохранившегося болотного комплекса в близких природно-климатических условиях, никогда не подвергавшиегося осушению. Уровень здоровья эталона принимается "максимальным". Степень отличия будет диагностироваться через сравнение выбранных параметров-индикаторов в изучаемой болотной экосистеме и эталоне.

Задачи проекта:

Для выполнения целей поставлены следующие задачи:

1. Провести сбор геоданных "бобровые поселения" на платформе Веб-ГИС «Фаунистика» (в разделе «Околоводные млекопитающие Евразии»). Для этого провести распространение информации о проекте внутри профессионального сообщества и иных сфер, где могут быть такие данные (интернет сообщества туристов, рыбаков, местных жителей).

2. Провести анализ ареала бобров при использовании методов ГИС. Изучить общие характеристики распространения (границы, примерная численность видов) и детальные характеристики по регионам для которых будет набираться информация. В том числе изучить:

• Состояние бобровых поселений внутри ООПТ. Выяснить, есть ли влияние охранного режима территории на численность бобров и характер бобровых поселений (плотность бобровых поселений, численность бобров, характер построек).
• Влияние антропогенного пресса на численность бобров и характер бобровых поселений. Осветить яснее аспект взаимодействия бобров и человека. Обратить внимание на территории потенциальных конфликтов (захват бобрами сельскохозяйственных территорий, территорий населенных пунктов, транспортных путей).

Для этого использовать слои (shapefiles):

• ООПТ федерального регионального значений.
  
• Антропогенные объекты (дороги, сельскохозяйственные земли, населенные пункты, территории промышленного освоения лесов и др.).

3.Провести сбор информации о параметрах земной поверхности, которые можно получить из космических снимков и которые можно использовать в качестве индикаторов состояния болотных экосистем. Сделать перечень как имеющихся готовых продуктов, так и параметров, которые можно получить при самостоятельной обработке космических снимков. Акцентировать внимание на продуктах ДЗЗ долгого срока производства, которые можно будет использовать и в будущем (для возможности проанализировать по ним процесс изменения параметров болотных экосистем в прошлом, настоящем и будущем).

4. Подготовка выбранных продуктов ДЗЗ (скачивание космических снимков и готовых продуктов, их обработка). Доведение каждого типа геоданных параметра-индикатра до стадии - растровый или векторный слой, открывающийся в ГИС софте (ArcGIS, QGIS) с отображаемым числовым значением переменной.

5.Анализ подготовленных геоданных в пространстве и во времени (итог: выполнение второй и третьей цели проекта).

Ресурсы по сбору геоданных, которые будут использованы для проекта

• Платформа Веб-ГИС «Фаунистика» (раздел «Околоводные млекопитающие Евразии»). Подробнее о разделе и платформе "Фаунистика" можно прочесть в статье здесь.

Параметры, которые предположительно могут служить индикаторами состояния болотных экосистем. Продукты ДЗЗ, которые позволяют определить эти параметры:

Параметр-индикатор (геоданные)	Источник геоданных	Описание	Производитель	Сайт
Влажность почв	SMOS L2SM, SMOS L3SM	Продукты SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity satellite). Показывают влажность почв, выраженной в доле объема воды в объеме почвы (m3/m-3)	ESA	SMOS data products
NDVI, другие вегетационные индексы	Landsat-8, ASTER	NASA
Температура поверхности (почвы или растительного покрова)	Landsat-8, ASTER (продукт AST_08)	NASA
LAI (Leaf Area Index)	MCD15A2H,MCD15A3H, MOD15A2H,MYD15A2H	LAI is defined as the one-sided green leaf area per unit ground area in broadleaf canopies and as one-half the total needle surface area per unit ground area in coniferous canopies.	NASA (продукты MODIS)	Releases MODIS
FPAR (Fractional Photosynthetically Active Radiation)	MCD15A2H,MCD15A3H, MOD15A2H,MYD15A2H	FPAR is defined as the fraction of incident photosynthetically active radiation (400-700nm) absorbed by the green elements of a vegetation canopy	NASA (продукты MODIS)	Releases MODIS
Gross Primary Productivity	MOD17A2H, MYD17A2H		NASA (продукты MODIS)	Releases MODIS
Net Primary Productivity	MOD17A3H, MYD17A3H		NASA (продукты MODIS)	Releases MODIS
Гари прошлых лет, пожары	FIRMS, SFMS		FIRMS (Fire Information for Resource Management System) - разработана University of Maryland, США. SFMS (ScanEx Fire Monitoring Service) - разработана российским инженерно-технологическим центром СканЭкс.	Описание систем

Дополнительные геоданные для использования в проекте

Геоданные	Источник геоданных	Производитель	Описание	Сайт
Границы осушенных болот (торфяников	Слой "торфяники" (kml, shp)	Гринпис России	По Центральной России нанесены все наиболее проблемные (крупные и глубокие) осушенные болота. Слой будет дорабатывваться. (shapefile слоя выдается по запросу)	интер. карта
Границы ООПТ федерального уровня	технология создания	GIS-Lab	Актуальность базы: 2.09.2011	база
Границы ООПТ регионального уровня	разные	разные	По ссылке - перечисление найденных источников ООПТ регионального подчинения для России	имеющиеся ресурсы
Реки
Озера
Рельеф	ASTER GDEM v.2	NASA	Продукт многолетней серии снимков ASTER
Дороги
Города (пром зоны, жилые зоны)
Cельское хозяйство
Лесное хозяйство