ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО АЛЬБЕДО ТЕРРИТОРИИ

реклама
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИКИ
ИЗМЕНЕНИЯ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
АЛЬБЕДО ТЕРРИТОРИИ
Исаков Сергей Викторович
Аспирант кафедры метеорологии и
охраны атмосферы ПГНИУ
Цели и задачи исследования
• исследовать тенденции в области урбанизации на
примере района г. Перми,
• задача определения динамики изменения
дифференциального альбедо исследуемой
территории.
• Период исследования с 1987 по 2013 гг.
Алгоритм обработки
• группировка поверхностей по физико-морфологическим
свойствам объектов (7 типов в исследовании).
• создание цветосинтезированных композитов (5 предлагаемых
комбинаций)
• выделение границ объектов с приоритетом к поверхностям с
наиболее стабильными и устойчивыми во времени контурами.
• последовательная дешифровка снимков в хронологической
последовательности.
Территория исследования
• г. Пермь, Мотовилихинский район.
Альбедо локальных
поверхностей
Градации альбедо
До 10%
11 – 15%
16 – 20%
21 – 25%
26 – 30%
Более 30%
Вид поверхности
Поверхность водоемов
Улично-дорожная сеть, хвойный и смешанный лес,
крыши зданий из темных материалов
Лиственный лес, почвенно-земельный покров
Травяной покров
Крыши зданий из светлоокрашенных материалов
Крыши зданий из стали, алюминия.
Особенности поверхностей
• Почва – отражательная способность почвы уменьшается
по мере увеличения содержания органического вещества.
• Растительность – спектральное отражение основано на
свойствах хлорофилла и поглощении воды листьями.
Добавление средней ИК-полосы (канал 5) повышает
чувствительность обнаружения типов растений и их
этапов роста. Растительность имеет более высокий
коэффициент отражения в ближней ИК зоне.
• Искусственные материалы – увеличение поглощения
электромагнитного спектра от видимой части до средней
ИК зоны.
• Водные поверхности – имеют высокую отражательную
способность в видимой области спектра. В ближней и
средней ИК зоне значительно поглощается излучение.
Создание цветосинтезированных
композитов
Каналы (R-G-B)
Назначение
4-3-2
определение контуров дорог и почв
7-4-2
определение контуров зданий
4-5-1
определение контуров хвойного леса, водной поверхности
5-4-3
определение контуров травяного покрова и лиственного леса
3-2-1
контроль
Последовательность выделения
границ объектов
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Водная поверхность
Хвойный лес
Лиственный лес
Травяной и почвенный покров
Контуры зданий
Улично-дорожная сеть
Пример готового дешифрованного
снимка (1987 год)
• 1 – травяной
покров,
• 2 – хвойный лес,
• 3 – почвенный
покров,
• 4 – лиственный лес,
• 5 – уличнодорожная сеть,
• 6 – крыши из
светлых покрытий,
• 7 – водная
поверхность.
Структура землепользования
Структура землепользования
Процентное соотношение площадей альбедо
локальных поверхностей в период 1987-2013 гг.
Альбедо локальных
поверхностей
До 10%
11 – 15%
16 – 20%
21 – 25%
26 – 30%
Среднее альбедо
территории
1987 г.
2000 г.
2013 г.
4,83%
34,71%
25,89%
30,32%
4,25%
4,73%
38,32%
24,18%
27,12%
5,64%
4,78%
43,84%
17,48%
28,13%
5,78%
17,72%
17,53%
17,31%
Основные выводы
• В последние два десятилетия (1987-2013), площадь
антропогенного воздействия увеличилась значительно (11%),
воздействие происходит равномерными темпами.
• В дальнейшем предполагается сохранение имеющегося тренда
воздействия человека на окружающую среду
• Отмечается массовое сокращение (более 10%) почвеннорастительного покрова и зеленых насаждений (диапазон
альбедо: 16-20%, 21-25%).
• Среднее альбедо территории составляет 17%.
• Урбанизация является основным доминирующим фактором,
влияющим изменение структуры землепользования и величину
альбедо территории.
Спасибо за внимание!
Скачать