Оценка динамики ландшафта и растительности Южно-Сахалинского грязевого вулкана и прилегающих территорий по спутниковым данным
Authors:   Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Швидская Кристина Александровна , Копанина Анна Владимировна ,   Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН
Published: July 2022

В настоящее время в различных областях науки все чаще применяются методы дистанционного зондирования Земли. Это обусловлено их высокой оперативностью и информативностью. Научные исследования в области мониторинга вулканической активности (как магматических, так и грязевых вулканов) и изучения динамики ландшафта и растительности не являются исключением. Целью нашей работы является изучение динамики грязевулканического ландшафта и растительного покрова Южно-Сахалинского грязевого вулкана (ЮСГВ) и прилегающей к нему территории при помощи данных дистанционного зондирования Земли. Объект исследования ‒ территория ЮСГВ, включающая в себя современный эруптивный центр и окружающие его среднегорные лесные ландшафты, общей площадью 12 250 км2. Грязевой вулкан является памятником природы и обладает туристическим потенциалом, являясь при этом опасным природным объектом. Работа выполнена в программе QGIS 3.16 с использованием мультиспектрального снимка спутника Sentinel-2В от 05.10.2018 г. и снимков из программы Google Earth за 2016 и 2021 гг. Мы использовали графические карты-схемы исследуемой территории, созданные О.А. Мельниковым и В.В. Ершовым, а также данные наших полевых исследований за период с 2018 по 2021 гг. Обобщая опубликованные данные, собственные наблюдения и спутниковые снимки мы разработали крупномасштабную карту-схему ЮСГВ, содержащую информацию обо всех известных грязевых полях извержений вулкана за последние 70 лет (1959, 1966, 1979, 1996, 2001, 2011 и 2020 гг.), современном и потухшем эруптивных центрах в масштабе 1:10 000. Сопоставляя эти данные, очевидно, что последнее извержение ЮСГВ, произошедшее в 2020 г., является крупным, вероятно сопоставимым по объемам изверженной брекчии и влиянию на ландшафт с извержением 2001 г. Грязевой поток оползневого генезиса достиг р. Алат, вследствие чего образовалась объемная плотина из брекчии, которая сместила русло и существенно сократила дебет реки. Исходя из известных данных о более ранних извержениях ЮСГВ, такое явление можно наблюдать редко. Растительность, сформировавшаяся на отложениях брекчии 2001 г., была полностью уничтожена новым грязевым потоком 2020 г. В результате полуавтоматической классификации спутникового снимка Sentinel-2B при помощи модуля SCP мы разработали карту растительного покрова ЮСГВ и прилегающих территорий в масштабе 1:50 000 по состоянию на 2018 г. Полуавтоматическая классификация выполнена двумя методами ‒ контролируемая и неконтролируемая (кластеризация). При проведении контролируемой классификации обучающая выборка производилась по полевым данным за 2018 г. Кластеризация проведена с использованием алгоритма ISODATA, количество кластеров ‒ 8, число итераций ‒ 10. Было установлено, что для картографирования растительного покрова ЮСГВ, отличающегося сложной мозаичной структурой и среднегорным типом рельефа, результат неконтролируемой классификации представляется более адекватным и перспективным.