Геоинформационный анализ антропогенно- трансформированных территорий на севере Астраханского Заволжья

На юге нашей страны в последнее время отмечается рост процессов опустынивания вследствие изменения климата и нерационального природопользования, что вызывает деградацию земель. Особенно остро стоит вопрос опустынивания в регионах: р. Калмыкия, в Ставропольском крае, Астраханской области и т.д. [1, 2].

В результате человеческой деятельности природные компоненты ландшафтов подвергаются трансформации. В результате сильное антропогенное изменение территорий может привести к истощению природных ресурсов и опустошению земель. Поэтому важно производить дистанционный мониторинг земель [1]. В современных исследованиях для оперативной оценки земель используют данные дистанционного зондирования (спутниковые снимки) и геоинформационные технологии [3].

В работе рассматриваются ландшафты в окрестностях городского поселения Ахту-бинск на севере Астраханской области (рис. 1а). Площадь исследуемой территории составляет 107,8 тыс. га. В границах зоны исследования представлены полупустынные и интразональные (пойменные) ландшафты. Город находится на берегу

Волго-Ахбинской поймы. Вследствие чего ценные пойменные земли подвергаются антропогенной нагрузке: ведётся сельскохозяйственная деятельность, в теплый сезон увеличивается нагрузка рекреационной деятельностью (туристы и рыбаки) [4].

В статье использовались данные GlobalLandCover30 (GLC30), пространственное разрешение которого составляет 30 м, в разрезе трёх периодов через каждые 10 лет с 2000 по 2020 гг. GLC30 – это набор данных, который основан на автоматической классификации мультиспек-тральных космических снимков Landsat [5]. Набор данных GLC30 на территорию исследования по годам представлен на рисунках 1б, 1в, 1г. Геоинформаци-онный анализ и разработка результирующей карты-схемы выполнены в программном комплексе QGIS 3.30.

Оценка антропогенной нагрузки территории проводилась по методике Рулева А.С., описанной в статье [6]. Территория была классифицирована на 5 видов землепользования и к каждому виду присужден ранг от 1 до 5, где 1 – неизмененный, 5 – максимальный балл антропогенной измененности.

Рис. 1. Классификация земель территории исследования ( а – общий вид, данные GlobeLand на : б – 2000, в – 2010, г – 2020 год)

В результате геоинформационной обработки данных дистанционного зондирования выявлено, что в границах исследования селитебные территории в 2000 г. занимали 4816 га, а в 2020 году площадь уже уменьшилась и составляет 4672 га. Селитебные территории имеют самый высокий уровень нагрузки, среди всех компонентов ландшафта (растительный покров, почвы, грунтовые воды и т.д.) и приравнивается 5 ранг. За последние 20 лет отмечается рост лесных земель с 424,4 до 1833 га по данным GLC30. Возможно, это связано с работой алгоритма автоматического распознавания: иногда алгоритм может принять высокие тростники в низинах за древеснокустарниковую растительность и завышать лесные площади.

На рисунке 1 визуально можно заметить убыль пахотных земель на территории исследования на 33,4% с 32,9 тыс. га до 21,9 тыс. га. Антропогенная нагрузка на эту ка- тегорию земель очень велика, воздействует практически на все компоненты ландшафта, однако не все из них изменяются существенно. В 2000 году площадь кормовых угодий (пастбищ и сенокосов) составляла 49,5 тыс. га, в 2010 отмечается максимальная площадь – 66,2 тыс. га, в 2020 году показатель немного уменьшился на 5,1 тыс. га и составил 61,1 тыс. га. В результате в 2020 году на территории исследования доля пастбищных земель составляет 56,7%.

Таким образом, выполнено картографирование типов земель в окрестностях Ах-тубинска по данным дистанционного зондирования. Выяснено, что доля антропогенно-трансформированных территорий в границах исследования на 2020 год составляет 81,4%. За период исследований индекс антропогенной нагрузки снизился, за счет изменения площадей разных типов землепользования: роста площадей кормо- вых угодий, лесных земель и сокращения площади пашни. Суммарная величина антропогенной измененности ландшафтов находится в диапазоне 3,0-3,2 балла, что является средним уровнем [6].

Нерациональное использование земель также способствует деградации природных ресурсов. Поэтому важно производить дистанционный мониторинг земель, особенно в засушливой зоне, подверженной опустыниванию.