Важность ее определяется тем, что почти все газовые и большинство нефтяных месторождений в Западной Сибири располагается в зоне многолетней мерзлоты и снижение прочности многолетнемерзлых пород (ММП) приводит к росту аварийности на трубопроводах и других сооружениях нефтегазового комплекса, сопровождаемой большими экономическими и экологическими ущербами. Разработка мероприятий по их снижению требует проведения исследований динамики термокарстовых процессов на территории многолетней мерзлоты. В этих условиях изучение изменения состояния многолетней мерзлоты в связи с глобальным изменением климата является проблемой, решение которой вследствие высокой степени заболоченности и труднодоступности территории Западной Сибири невозможно без применения данных дистанционного зондирования поверхности Земли.
Анализ литературных источников по использованию данных дистанционного зондирования в геокриологических исследованиях показал, что хорошо дешифрируемые на космических снимках термокарстовые озёра являются наиболее информативными индикаторами в дистанционных исследованиях криогенных изменений поверхности в условиях многолетней мерзлоты.
В последние десятилетия дистанционные исследования термокарстовых озер проводятся как в России, так и за рубежом (Smith, Sheng et al., 2005, Smirnova, Rusanova и др., 2006; Riordan, Verbyla et al., 2006; Ka¨a¨b, 2008; Кравцова, Быстрова, 2009). В большинстве случаев исследование динамики термокарста ограничивается качественным анализом изменений площадей озер, а количественных оценок недостаточно, что и определило актуальность настоящей работы, направленной на получение количественных закономерностей динамики термокарстовых процессов на территории Западной Сибири.
Целью диссертации является анализ криогенных ландшафтов и криогенных процессов на основе дистанционного исследования количественных закономерностей динамики термокарстовых озер на территории Западной Сибири.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:
1. Выбор тестовых участков для исследования термокарстовых процессов в зависимости от ландшафтного и геокриологического районирования территории Западной Сибири.
2. Разработка методики оценки временных изменений площадей термокарстовых озер с использованием данных дистанционного зондирования и средств современных геоинформационных систем (ГИС) и ГИС-технологий.
3. Разработка методических вопросов оценки точностей измерения площадей озер на оптических и радиолокационных снимках.
4. Разработка методических вопросов исследования внутрисезонной динамики площадей термокарстовых озер с использованием радиолокационных снимков.
5. Формирование базы данных о площадях термокарстовых озер по результатам спутниковых наблюдений и проведение количественного анализа динамики числа и площадей термокарстовых озер в зависимости от особенностей ландшафтного и геокриологического районирования территории Западной Сибири.
Объектами исследования является изучение во времени и в пространстве озерно-хасырейных мерзлотных ландшафтов севера Западной Сибири.
Предметом исследования пространственно-временная динамика криогенных процессов на данной территории.
Материалы и методика исследования. Теоретическая и методологическая основа исследования базируется на идеях и трудах российских ученых в области мерзлотоведения (В.В. Баулин и др., 1967; Б.А. Кудрявцев, 1978; А.И. Попов, 1953; М.И. Сумгин, 1940; В.Т. Трофимов и др., 1980; П.Ф. Швецов, 1959; А. П. Тыртиков, 1969; Н.А. Шполянская, 1973), болотоведения и гидрологии (С.В. Васильев, 2007; Л.П. Голдина, 1972; К.Е. Иванов и др., 1976; П.И. Кашперюк, 1983; О.Л. Лисс и др., 1981; С.М. Новиков и др., 1983; Н.И. Пьявченко, 1955; Л.И. Усова, 1983), геоморфологии (В.И. Орлов и др., 1968; А.А. Земцов, 1979; С.С. Воскресенский, 1962; М.Е. Городецкая, 1972), дистанционного исследования и дешифрирования криогенных объектов и процессов (Л.И. Вейсман, 1977; И.С. Гудилин и др., 1978; Ю.Ф. Книжников и др., 1991; В.В. Козин, 1984, 1985; Е.С. Мельников и др., 1974; И.А. Некрасов и др., 1983; И.В. Протасьева, 1967; Л. Н. Тагунова, 1983) и зарубежных ученых (T.V. Callaghan et al, 1995; K.M. Hinkel et al, 2003, 2007; B. Riordan et al, 2006; L.C. Smith et al, 2005),
Информационную базу составили оптические космические снимки Landsat, полученные за период 1973-2009 гг. из архива Global Land Cover Facility, радиолокационные космические снимки ERS-2, принимаемые с 2005 года до сегодняшнего дня в центре дистанционного зондирования земли ЮНИИИТ (г. Ханты-Мансийск).
При решении поставленных задач использовались традиционные методы, применяемые в комплексных ландшафтно-географических исследованиях. К ним относятся ландшафтный анализ и синтез, картографический, сравнительно-географический, дистанционные методы.
Научная новизна:
1. Обоснована возможность выбора снимков оптического диапазона Landsat в произвольные месяцы теплого сезона, исходя из анализа внутрисезонных изменений площадей озер на радиолокационных снимках, которые не превышают 2%.
2. Проведена оценка погрешности измерения площадей озер на оптических снимках Landsat путем сравнения с наземными данными и изображениями сверхвысокого разрешения Quick Bird, позволившая установить, что для озер с площадью 10 га и более погрешность измерения площадей озер не превышает 3,5 %. Показано, что погрешность измерения площадей озер на радиолокационных снимках с использованием фильтрации для снижения влияния спекл-шума не превышает 3% для озер с площадью 10 га и более.
3. Проведенный анализ изменения суммарных площадей озер в зависимости от геокриологического районирования территории Западной Сибири показал, что южнее 70° с.ш. в подзонах прерывистой и в южной части сплошной вечной мерзлоты суммарные площади озер сокращаются, а севернее 70° с.ш. в северной части подзоны сплошной вечной мерзлоты суммарные площади озер увеличиваются.
4. Анализ изменения суммарных площадей озер по ландшафтным зонам (подзонам) позволил установить, что в подзонах арктической и типичной тундры наблюдается увеличение суммарных площадей озер, а в подзоне южной тундры и зонах лесотундры и тайги происходит сокращение суммарных площадей озер.
5. Установлена взаимосвязь изменений среднелетней температуры воздуха и термокарстовых процессов на основе использования климатических параметров и данных по площадям термокарстовых озер.
Защищаемые положения:
1. Внутрисезонные изменения площадей озер, в среднем не превышающие 2%, не оказывают существенного влияния на многолетнюю динамику площадей термокарстовых озер.
2. По результатам дистанционного измерения площадей озер установлено, что в подзонах арктической и типической тундры наблюдается увеличение суммарных площадей озер и рост числа молодых термокарстовых озер. В подзонах южной тундры, лесотундры, северной и средней тайги происходит сокращение суммарных площадей озер и уменьшение количества озер.
Практическую ценность составляют разработанные методики применения данных дистанционного зондирования и современных средств геоинформационных систем для исследования многолетней и внутрисезонной динамики площадей термокарстовых озер территории Западной Сибири. Полученные в исследованиях количественные данные по изменениям площадей термокарстовых озер, могут быть использованы при планировании и проектировании трубопроводов и других объектов инфраструктуры, а также при уточнении климатических прогнозов в условиях современных изменений климата.
Полученные оценки погрешности измерений площадей озер на оптических и радиолокационных снимках могут быть использованы в технологиях измерения количественных параметров динамики термокарстовых процессов на территориях многолетней мерзлоты в Сибири и других регионах России и мира.
Нужна помощь в написании автореферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Практическую ценность составляет база данных по площадям термокарстовых озер на территории мерзлоты Западной Сибири, сформированная по результатам дистанционных измерений площадей озер и зарегистрированная Роспатентом (свидетельство № 2010620330 от 17 июня 2010 г.).
Реализация и внедрение результатов работы. Полученные в диссертации результаты были использованы при выполнении в составе коллектива авторов научно-исследовательских работ по гранту РФФИ «Динамика термокарстовых озер криолитозоны Западной Сибири как индикатор климатических изменений» (проект № 08-05-92496), по Программе CAT-1 Европейского космического агентства (проект ID-5762 «Cryogenic processes monitoring in Russian permafrost territories using radar data»), по Государственному контракту № 14.740.11.0409 (по заказу Минобрнауки РФ) на выполнении НИР «Мониторинг состояния окружающей среды таежной и тундровой зон Западной Сибири в условиях глобальных изменений климата с использованием комплексного подхода на основе методов биоиндикации, дистанционных и наземных исследований».
Отдельные результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при обучении студентов по специальностям «Геоэкология» и «Природопользование», подготовке бакалавров и магистров по направлению «Экология и Природопользование» на кафедре экологии и природопользования Югорского государственного университета (г. Ханты-Мансийск).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на российских и международных научных конференциях, конгрессах, симпозиумах:
- IV Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, ИКИ РАН, 13-17 ноября 2006 г.);
- International Conference Young scientists School on Computational Information Technologies For Environmental Sciences (Tomsk, 14-26 July, 2007);
- II Международном полевом симпозиуме «Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее» (Ханты-Мансийск, 24 августа — 2 сентября 2007 г);
- IV научно-практической конференции «Обратные задачи и информационные технологии рационального природопользования» (Ханты-Мансийск, 2008 г.);
- VI Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, ИКИ РАН 10-14 ноября 2008 г.);
- International conference on environmental observations, modeling and informational systems «ENVIROMIS-2008» (Томск, 2008 г.);
- на итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий ФПЦ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» по приоритетному направлению «Информационные и телекоммуникационные системы» (Ханты-Мансийск, 2009 г.);
- VIII Cибирском совещании по климато-экологическому мониторингу (Томск, 8-10 октября 2009 г.);
- VIII Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, ИКИ РАН 15-19 ноября 2010 г.);
- VI Международном научном конгрессе «Гео-Сибирь» направления «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.);
- VII Международном научном конгрессе «Гео-Сибирь» направления «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.);
- X Межрегиональной конференции «Информационные технологии и решения для развития информационного общества в России» (Ханты-Мансийск, 7-8 июня 2011 г.).
Публикации и личный вклад автора. Основные положения диссертации опубликованы в 29 научных работах, из них 3 в журналах из перечня ВАК.
Личный вклад автора. Разработка методических вопросов количественной оценки точностей измерений площадей озер на радиолокационных и оптических снимках для исследования внутрисезонной и многолетней динамики площадей озер. Исследование эффективности методов фильтрации и выбор наилучшего метода фильтрации с целью снижения влияния спекл-шума на точность измерения площадей озер на радиолокационных снимках. Формирование базы данных по площадям озер за период 1973-2008 годов. Проведение количественного анализа динамики площадей озер в зависимости от ландшафтного и геокриологического районирования территории Западной Сибири.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, списка используемой литературы.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, заведующему кафедрой природопользования Югорского государственного университета, д.ф.-м.н., проф. Ю.М. Полищуку за большую помощь и поддержку на всех этапах работы; отдельную благодарность автор выражает д.г.н., проф. В.И. Булатову за ценные советы, полезные замечания и предложения; д.г.н., проф. В.В. Козину за рекомендации, обсуждение работы; к.ф.-м.н. А.В. Евтюшкину за помощь в процессе подготовке работы; д.ф.-м.н. проф. Г.Н. Ерохину, д.т.н., проф. В.Н. Копылову, оказавшим неоценимую помощь в процессе реализации работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит обоснование актуальности количественных исследований динамики термокарстовых процессов на территории многолетней мерзлоты Западной Сибири в связи с глобальным потеплением климата на основе использования данных дистанционного зондирования, постановку целей и задач работы.
В главе 1 рассмотрены основные этапы и закономерности развития многолетнемерзлых пород на территории Западной Сибири, динамика криогенных процессов и их роль в формировании и распространении мерзлотных ландшафтов Западной Сибири в условиях современного изменения климата.
Территория Западной Сибири пережила несколько трансгрессий и регрессий арктических морей в четвертичный период, определившие последовательность формирования мерзлых пород. Многолетняя мерзлота в Западной Сибири простирается с севера на юг примерно до широты 58-59° с. ш. (Попов, 1953). Площадь их распространения превышает четвертую часть всей суши земного шара, включая примерно 75 % территории Аляски и более половины территории Канады и России (Геокриология СССР. Западная Сибирь, 1989). В России общая площадь районов распространения вечной мерзлоты равна 10,7 млн. км², что составляет около 63,5 % от всей территории страны. В зависимости от степени сомкнутости многолетнемерзлых различают области их сплошного, прерывистого и островного распространения. В пределах каждой области выделяют ряд геотермических зон отличающихся одна от другой температурой и мощностью вечной мерзлоты, а также пространственным соотношением талых и мерзлых пород. Границы этих зон совпадают с границами ландшафтных зон. Основные закономерности распространения многолетнемерзлых пород изложены в работах (Баулина и др., 1998; Кудрявцева, 1978; Попова, 1953; Сумгина, 1940; Трофимова и др., 1980; Швецова, 1959; Шполянской, 1973 и др.).
Многолетняя мерзлота, являясь продуктом климата, зависит от условий изменяющегося современного климата. По данным В.П. Днепровской (2007) в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири среднегодовая температура воздуха в период 1980-2006 гг. увеличилась на 0,96 ºС. Одновременно с повышением среднегодовой температуры воздуха в целом на территории Западной Сибири преобладает увеличение годовых сумм осадков на 1-10 мм/10 лет и высоты снежного покрова на 6 см (Шерстюк, 2009). В связи с глобальным потеплением климата ускорились процессы таяния многолетней мерзлоты, приводящие к уменьшению прочности ММП и способные повлиять на состояние и распространение мерзлотных ландшафтов (Анисимов, 2004; Величко и др., 1996; Ершов и др., 1994; А.В. Павлов и др., 2004).
На севере Западной Сибири одним из распространенных криогенных процессов, выражающейся в образовании провальных форм рельефа при протаивании и разрушении многолетнемерзлых пород под влиянием условий теплообмена, является термокарст. Типичные термокарстовые формы рельефа — озерные котловины, хасыреи, западины, блюдца, а также провальные образования и полости в подпочвенном слое (Общее мерзлотоведение, 1978; Щукин, 1980; Трофимов и др., 1986). Встречается термокарст смешанного происхождения: термоабразионный, термосуффозионный, термоэрозионный (Мудров, 2007). Как показал анализ работ (Протасьева, 1967; Булатов, Хромых, 1969; Гудилин, 1978; Мельников и др., 1974; Некрасов и др., 1983), термокарстовые озера, образующиеся в результате просадки земной поверхности из-за протаивания ископаемого льда и мерзлых пород хорошо дешифрируются на космических снимках и являются наиболее удобными ландшафтно-геоморфологическими индикаторами климатических изменений.
Последовательность стадий развития термокарста впервые была охарактеризована в работе А.М. Пчелинцева (1964), а позднее в работах (Тыртикова, 1976; Ловчука и др., 1979; Григоряна и др., 1987, Кирпотина и др., 1995).
Многолетняя мерзлота является ведущим фактором, определяющим современную структуру и динамику ландшафтов Западной Сибири. В зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири наиболее распространенными и типичными ландшафтными комплексами являются бугристые болота (плоско — и крупнобугристые), для которых многолетняя мерзлота выступает неотъемлемым фактором их развития. Бугристые болота особенно чувствительны к климатическим изменениям вследствие того, что содержат мерзлую торфяную залежь и в случае потепления климата термокарстовые явления могут охватить обширные пространства Субарктики Западной Сибири. Плоскобугристые торфяники, занимающие северное положение в пределах 69 — 66° с.ш., имеют незначительную по мощности (0,5-1,5 м) торфяную залежь смешанного типа, в редких случаях достигающую 3-5 м. Мощность крупнобугристых торфяников в среднем составляет 2-2,5 м, а иногда 4-5 метров.
Последовательность стадий развития термокарста как части естественного цикла развития бугристых болот, рассмотрена в работе С.Н. Кирпотина (1995). На первой стадии бугристые торфяники, через серию мочажин возрастающей обводненности, стремительно разрушаются и превращаются в термокарстовые озера. На второй стадии озера, сбросив свои воды в другой водоем, превращаются в хасыреи. Однако на этом процесс не заканчивается. С новообразованием мерзлоты и формированием бугров пучения в хасырейных котловинах процесс термокарста возобновляется с образованием термокарстовых озер уже второго порядка.
В начальный период климатического оптимума 9,3-8,7 тыс. лет назад на севере Западной Сибири было установлено массовое и прогрессивное зарождение эмбриональных озер (K.M. Walter et al, 2007; S.A. Zimov et al, 1997; F.S. Zuidhoff et al, 2000). С потеплением климата в зоне многолетней мерзлоты, как в Западной Сибири, так и за рубежом отмечается изменение в площадях и численности озер. Предполагается, что с таянием мерзлоты в Арктике число озер может сократиться с 192000 до 103000 (на 46%) (L. C. Smith et al, 2007).
Автором настоящей работы отмечается, что одной из возможных причин изменения площадей озер может быть связано не с потеплением климата, а с изменением уровенного режима вод в теплый период года.
Во второй главе на основе уже существующего опыта проведен анализ дистанционных исследований динамики площадей термокарстовых озер и определены их недостатки.
В большинстве случаев исследование изменений площадей термокарстовых озер основывается либо на качественном анализе изменений площадей озер, либо на определении разности площадей озер за определенный промежуток времени. Такие подходы не позволяют получить достаточно в полной объеме детальных данных о количественных характеристиках динамики площадей озер. Как показал анализ работ (Кравцова и др., 2009; Махатков, 2009; K.M. Hinkel et al, 2003, 2007; B. Riordan et al, 2006; L.C. Smith et al, 2005; и др.), вопросы исследования точности измерения площадей озер ранее не рассматривались. Анализ точности измерения площадей озер на космических снимках является одним из важнейших вопросов, определяющем в дальнейшем ход направленности динамики площадей термокарстовых озер.
Для исследования многолетней динамики площадей термокарстовых озер наиболее перспективными являются космические изображения Landsat с более чем 35-летним архивом спутниковых данных. Однако из-за влияния облачности даже за 35-летний период времени удается отобрать не более 3-5 безоблачных снимков, что не позволяет исследовать внутрисезонные изменения площадей озер. По этой причине перспективно использовать радиолокационные спутниковые изображения, независящие от условий освещения и облачного покрова. С точки зрения измерения площадей озер спекл-шум, присутствующий на радиолокационных снимках, приводит к ухудшению точности измерения площадей озер и снижению достоверности решений, которые будут приниматься на основе анализа таких снимков. Для снижения влияния спекл-шума на радиолокационных снимках используют фильтрацию, являющейся одним из важнейших этапов обработки радиолокационных снимков.
Третья глава посвящена методическим вопросам обоснования выбора тестовых участков в зависимости от геокриологического и ландшафтного районирования территории Западной Сибири для исследования многолетней динамики площадей озер, исследованию точностей измерения площадей озер на оптических и радиолокационных снимках, исследованию и анализу внутрисезонной динамики площадей на основе использования радиолокационных снимков.
Для проведения исследования многолетней динамики площадей озер на территории Западной Сибири было выбрано 30 тестовых участков.
Выбор тестовых участков проводился с учетом геокриологического и ландшафтного районирования территории Западной Сибири, что позволит исследовать возможные закономерности изменения термокарстовых процессов в разных подзонах мерзлоты и разных ландшафтных зонах (подзонах) (рис. 2). Как видно из приведенных картосхем на рис. 2 тестовые участки выбирались приблизительно равномерно в каждой подзоне многолетней мерзлоты (рис.2-а) и ландшафтных зонах (подзонах) (рис. 2-б). В подзоне сплошной мерзлоты было выбрано 12 участков, в подзоне прерывистой мерзлоты – 10 и в подзоне островной мерзлоты – 8 (рис. 2-а). По ландшафтным зонам (подзонам) количество тестовых участков распределяется следующим образом: в арктической и типической тундре по 4 участка; в южной тундре -3; в лесотундре -2; в северной и средней тайге — 9 и 8 участка соответственно (рис. 2-б).
Нужна помощь в написании автореферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
При дешифрировании термокарстовых озер на космических снимках важно определить береговые границы озер, т.е. границы раздела «вода-суша». Для решения данной задачи, был проведен анализ распределения яркостей по каналам съемочной аппаратуры Landsat -5 (TM) для пяти типов подстилающей поверхности: участки с водной поверхностью озер, участки с растительностью, открытые участки, увлажненные участки и пойменные участки. Показано, что отличия в яркости водной поверхности озер от других типов подстилающей поверхности на снимке Landsat-5 проявляются 4 и 5 спектральных каналах. Поэтому для классификации озер на космических снимках Landsat — 1, 2, 3 (MSS) необходимо использовать снимки в 4 спектральном канале, а для Landsat — 4, 5, 7 (TM/ETM+) в 4 и 5 спектральных каналах. Классификация термокарстовых озер на космических снимках Landsat проводилась способом двоичного кодирования (алгоритм Binary encoding classification) в программном обеспечении ENVI 4.4, по результатам которой проводилась процедура векторизации границ термокарстовых озер с автоматическим определением площадей озер.
Проведена оценка точности измерения площадей озер на снимках Landsat-5 путем сравнения с результатами измерений на снимках сверхвысокого разрешения Quick Bird на территориях двух полигонов А и B (рис.). Для проведения исследования использовались следующие космические снимки: полигон А — Quick Bird (02.09.2008 г.) и Landsat -5 (21.07.2008 г.), полигон В — Quick Bird (15.08.2006 г.) и Landsat -5 (17.07.2006 г.). Площадь полигона А составила 11480 км², а полигона B — 55591 км². Всего в пределах полигона А было измерено 84 озера, на полигоне В — 149 озер. Для озер, измеренных на снимке Landsat-5, выбирались те же озера, что и определенные на снимке Quick Bird.
На рис. 4 приведен график зависимости изменения относительной погрешности измерения площадей всех исследованных озер на полигонах А и B от величины их площади. Точками на графике показаны значения относительной погрешности измерения площади озер, определенные по формуле (1). График изменения величины относительной погрешности в зависимости от площадей озер аппроксимируется уравнением степенной функции, которая показывает уменьшение в среднем величины относительной погрешности с увеличением площади озер. Так, для озер c площадью 10 га и более средняя относительная погрешность не превышает 3,5 %. Для озер с площадью 50 га средняя относительная погрешность составляет 1-2 %. Результаты определения точности измерения площадей озер на космических снимках Landsat, в зависимости от размеров озер, приведены в табл. 1.
Проведены исследования эффективности методов фильтрации радиолокационных снимков с целью снижения влияния спекл-шума на точность измерения площадей озер. Исследования проводились на полигоне B (рис. 3) с использованием космических снимков ERS-2 (12.07.2006 г.) и Quick Bird (15.08.2006 г.). Размер используемой сцены на радиолокационном снимке ERS-2 составил 1347×2866 пикселей. Исследовались следующие алгоритмы фильтрации, реализованные в программном обеспечении ENVI 4.4: Lee, Frost, Gamma, Local Sigma, Median. Размеры «скользящего окна» варьировались от 3х3, 5х5, 7х7 до 9х9 пикселей. Для каждого метода было получено по четыре отфильтрованных снимка ERS-2, на каждом из которых было измерено по 149 озер. По результатам измерений площадей озер на всех отфильтрованных снимках были рассчитаны суммарные площади, абсолютные и относительные погрешности измерения суммарной площади озер. Относительная погрешность измерения суммарной площади озер определялась по формуле (1), где — это абсолютная разность суммарных величин измерений площадей озер на отфильтрованных снимках ERS-2 и Quick Bird.
Таблица 1. Среднее значение погрешности измерения площадей озер
Из графика на рис. 5 видно, что относительная погрешность измерения площадей озер на отфильтрованных снимках методами Frost, Gamma и Median при минимальных размерах скользящего окна 3×3 пикселя не превышает 1 %, что создает возможность использования указанных методов фильтрации для измерения площадей озер на радиолокационных снимках. Далее, для этих методов при минимальных размерах скользящего окна 3×3 пикселя с использованием эталонного снимка Quick Bird проведен детальный анализ изменения площадей озер. Показано, что точность измерения малых размеров озер с площадью менее 10 га на отфильтрованном снимке методом Median в среднем выше, чем на отфильтрованных снимках методами Gamma и Frost. Для озер с площадью 10 га относительная погрешность измерения площадей озер на всех снимках сравнительно одинаковая и составляет 3 %. Как видно из табл. 1, точность измерения площадей озер на отфильтрованном снимке ERS-2 в среднем выше, чем на исходном (до фильтрации). Так, для озер с площадью 10 га точность измерения площадей озер значительно выше (3,0 %) по сравнению с 4,8 % для исходного снимка.
Проведена оценка точности измерения площади отдельного озера на снимках Landsat -5 и ERS-2 (2008 годов съемки) с использованием наземных данных в соответствии с формулой (1). В качестве наземных данных использованы результаты определения границ озера с помощью прибора GPS, полученные в летний период 2008 года. Площадь озера при наземных измерениях составила 1,980 га, на снимке Landsat -5 — 2,070 га и на отфильтрованном ERS-2 — 2,032 га. По результатам измерения площади озера на двух снимках, относительная погрешность по отношению к наземному измерению на снимке Landsat-5 составила 4,5 %, а на снимке ERS-2 — 2,6 %. Сравнение этих данных с дистанционными измерениями для озер с площадью 2 га показывает их приемлемое соответствие.
Таким образом, проведенный выше анализ данных показывает, что дистанционное измерение площадей озер с использованием оптических и радиолокационных снимков позволяет проводить измерения площадей термокарстовых озер с достаточной для исследования межгодовой динамики точностью.
В связи с тем, что за 35 летний период времени удается набрать не более 3-5 безоблачных снимков Landsat, к тому же полученных в разные месяцы теплого периода года, возникает необходимость исследования внутрисезонной динамики площадей озер с целью обоснования возможности формирования коллекции оптических снимков в произвольные месяцы теплого периода года для исследования межгодовой динамики.
Для решения данной задачи использование оптических снимков Landsat ограничиваются количеством безоблачных снимков, поэтому в качестве основных источников данных для решения задачи исследования внутрисезонных изменений площадей озер в диссертационной работе использованы радиолокационные снимки ERS-2 и Envisat.
На территории мерзлоты Западной Сибири было выбрано 6 ключевых участков (КУ), которые располагаются в разных зонах вечной мерзлоты. На каждый из участков подбирались радиолокационные снимки ERS-2 и Envisat и оптические снимки Landsat-5 и Landsat-7 в пределах теплого периода года, с мая по сентябрь. Общее количество использованных снимков за два года составило 42, из них количество снимков Landsat составило 8, 30 радиолокационных снимков ERS-2 и 4 снимка Envisat. Предварительно радиолокационные снимки ERS-2 и Envisat были отфильтрованы методом Median с размером скользящего окна 3х3 пикселя. На каждом из 6 ключевых участков было измерено по 100 озер с использованием программных средств ENVI 4.4. Общее количество измеренных озер по всем ключевым участкам составило 4200.
На рис. 6 представлены графики внутрисезонных изменений средних площадей озер на КУ-2. Точками на графике обозначены средние значения площадей на КУ-2, отрезками прямых линий — доверительные интервалы, рассчитанные для доверительной вероятности 95 %. Как видно из рис. 6 в пределах теплого сезона каждого года (с мая по сентябрь) на КУ-2 отклонения средних значений площадей озер от их среднесезонных значений незначительны.
По результатам проведенного исследования внутрисезонной динамики площадей озер установлено, что величина относительного изменения суммарной площади озер, усредненная по всем исследованным участкам, не превышает 2 %. Следовательно, с учетом представленных результатов для исследования межгодовой динамики суммарной площади озер, можно выбирать безоблачные оптические снимки Landsat в произвольные месяцы теплого сезона.
Четвертая глава посвящена вопросам формирования базы данных по площадям термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты на территории Западной Сибири, для исследования многолетней динамики площадей и числа озер.
Для решения задач исследования многолетней динамики площадей озер всего было собрано 106 снимков Landsat в летний период 1973-2009. Коллекции снимков формировались для каждого из тридцати тестового участка. Площадь тестового участка составила 2614 км². На каждый из тридцати тестовых участков было подобрано по 3-5 снимков Landsat. Кроме космических снимков использовалось 7 топографических карт масштаба 1:100 000.
Сформирована база о площадях более тридцати тысяч озер, полученных по снимкам Landsat. Общий объем базы данных составляет 23 МБ. База данных зарегистрирована Роспатентом (свид. № 2010620330 от 17 июня 2010 г.). Согласно анализу данных по площадям озер, более 80 % всей суммарной площади водной поверхности озер на территории вечной мерзлоты составляют озера с величиной площади 10 га и более. Следовательно, наибольший вклад в суммарную площадь термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири вносят озера с величиной площади более 10 га, которые могут быть использованы для проведения с приемлемой точностью количественных исследований межгодовой динамики термокарста.
Нужна помощь в написании автореферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Для иллюстрации на рис. 7 показаны фрагменты разновременных космических снимков, представляющие последовательные стадии изменения площади термокарстового озера.
По результатам измерения площадей озер на каждом из тридцати тестовых участков за период наблюдений 1973-2008 гг. были рассчитаны суммарные площади озер, абсолютные и относительные величины.
Проведен временной и пространственный анализ изменения в численности исчезнувших озер на территории Западной Сибири за периоды: 1973-1988 гг. и 1988-2008 гг. Согласно проведенному анализу, за двадцатилетний период времени (1988-2008 гг.) исчезло 91 озер, а в период 1973-1988 гг. количество исчезнувших озер составило 182. Общее количество исчезнувших озер составило — 273, при этом, из них, 196 озер располагаются в прерывистой зоне вечной мерзлоты. Общая площадь осушенной водной поверхности по состоянию в 1973 году составила 10467,9 га.
Аналогично проведен анализ изменения в численности образовавшихся озер за период 1973-2008 гг. Площадь образовавшихся озер за период проведенного исследования преимущественно составляла от 4 до 10 га. Согласно проведенному анализу общее количество образовавшихся озер в сплошной зоне вечной мерзлоты составило 5208, в прерывистой зоне — 2097 и в островной зоне — 686. Общее количество образовавшихся озер за период 1973-2008 гг. составило около 8000 тысяч с общей площадью водной поверхности — 13648,73 га.
Проведен анализ изменения в численности исчезнувших и образующихся озер в разных подзонах мерзлоты и ландшафтных зонах (подзонах) в зависимости от географической широты. Согласно этому анализу, севернее широты 68º с.ш. в подзонах арктической и типической тундры со сплошным распространением ММП количество исчезнувших озер заметно уменьшается (рис. 8-а), а количество образовавшихся озер (рис. 8-б), наоборот увеличивается. Южнее 68º с.ш. наблюдается противоположная тенденция (рис 8-а и рис. 8-б).
Исследована зависимость изменения суммарной площади термокарстовых озер от географической широты места расположения тестовых участков за период наблюдения 1973-2008 гг. (рис. 9). Как видно из рис. 9, в зоне прерывистой мерзлоты R<0 и, следовательно, в этой зоне преобладают процессы, вызывающие сокращение суммарной площади озер. Этот вывод подтверждается и данными других исследований (И.Д. Махатков, 2009; B. Riordan et al, 2006; L.C. Smith et al, 2005), проведенных в зоне прерывистого распространения мерзлоты. В сплошной зоне мерзлоты наблюдается два разнонаправленных процесса — южнее широты 70º с.ш. также имеет место сокращение суммарной площади термокарстовых озер, как и в прерывистой зоне мерзлоты. Однако на тестовых участках севернее 70º с.ш. наблюдается увеличение суммарной площади озер на 4-12 %. При этом важно отметить, что за период наблюдения 1973-2001 гг. тенденция увеличения суммарных площадей озер на этих участках также сохраняется, что позволяет сделать вывод о неслучайном характере увеличения площадей озер в северных районах сплошной зоны.
В связи с тем, что в сплошной зоне мерзлоты были выявлены различные тенденции в динамики термокарстовых процессов, для возможности их обоснования проведен анализ на основе ландшафтного районирования. На рис. 10 приведена диаграмма относительного изменения суммарной площади озер (R) усредненной по тестовым участкам, расположенных в различных ландшафтных зонах. Согласно рис. 10, только в двух ландшафтных подзонах тундры наблюдается тенденция увеличения суммарной площади озер, при этом в самой северной подзоне тундры — арктической — эта тенденция проявляется в наибольшей степени. В арктической тундре величина R в среднем составила +7%, а в типичной тундре — (+3,6%). При этом, на фоне увеличения суммарных площадей озер происходит рост количества образовавшихся озер.
В зонах (подзонах) южной тундры, лесотундры, северной и средней тайги значение величины R<0. При этом, только в зоне лесотундре и в подзоне южной тундры эта тенденция проявляется в наибольшей степени. Так, величина относительного изменения суммарной площади озер в зоне лесотундры и подзоне южной тундры составляет -11,1% и -9% соответственно. В подзонах северной и средней тайги с островным распространением ММП величина R в среднем составляет -4,6% и -1,8% соответственно. При этом в ландшафтных зонах (подзонах) южной тундры, лесотундры, северной и средней тайги с прерывистым распространением ММП, по преобладающему количеству хасыреев создаются все благоприятные условия для активизации торфообразования в котловинах спущенных термокарстовых озер и образованию в них новой мерзлоты и промерзания таликов. Таким образом, на разных участках территории может одновременно происходить образование новых озер за счет протаивания мерзлого торфа и многолетнемерзлый торфяник на месте заболоченных и заозеренных понижений.
Развитию разнонаправленности динамики термокарстовых процессов способствует неравномерность пространственного распространения специфических форм рельефа, происхождение которых обусловлено новейшими тектоническими деформациями поверхности Западной Сибири. На основе проведенного анализа динамики площадей термокарстовых озер в зависимости от пространственного расположения основных орографических элементов рельефа на участках, расположенных на низменностях, обнаружено увеличение суммарных площадей озер в среднем на +1,2%, а на возвышенностях, наоборот, сокращение суммарной площади озер в среднем на -6,5%.
Проведен анализ взаимосвязи климатических и площадных изменений, основанный на сопоставлении линейных трендов (тенденций) изменений среднелетней температуры воздуха и средних значений площадей озер на совокупности тестовых участках на территории многолетней мерзлоты Западной Сибири. Для определения трендов температурных изменений использованы временные ряды температуры воздуха по данным сети 12 метеостанций, полученных в последние три десятилетия на территориях сплошной и прерывистой мерзлоты. Тренды изменений состояния определялись на основе анализа временных рядов площадей термокарстовых озер, полученных из сформированной базы данных по площадям озер для этих территорий.
На рис. 11 приведены временные зависимости средней площади термокарстовых озер и среднелетней температуры воздуха для двух зон вечной мерзлоты. Точки на графиках показывают средние значения площадей и летних температур, полученные путем усреднения соответствующих величин по всем тестовым участкам и метеостанциям, находящимся в обеих зонах вечной мерзлоты.
Сопоставление трендов температур и площадей термокарстовых озер на этих двух графиках (рис. 11) показывает, что наблюдаемое в последние три десятилетия повышение среднелетней температуры воздуха сопровождается в среднем сокращением площади термокарстовых озер в двух зонах вечной мерзлоты.
Один из возможных механизмов спуска воды из термокарстовых озер за счет почвенного дренажа рассмотрен в работе (S. Kirpotin et al, 2008). Согласно этой работе, крупные озера, как правило, более старые и имеющие более низкий уровень водного зеркала по сравнению с окружающими мелкими озерами создают условия для спуска воды из мелких озер за счет почвенного дренажа при оттаивании почвы. Так как, при этом площадь крупного озера мало изменяется, то в среднем общая площадь озер уменьшается за счет осушения соседних мелких неглубоких озер. Этот фактор действует постоянно, на протяжении всего короткого летнего периода, при этом крупные озера работают как водосборные ёмкости.
В свою очередь дренаж озер может являться показателем усиления заболоченности территорий по принципу регрессивно-топяной эволюции, когда в результате самоподтопления торфяника, процесс торфообразования возобновляется. Это положение рассмотрено К.Е. Ивановым (1976): спуск болотных озер в результате русловой эрозии внутриболотных ручьев и рек, неравномерная эрозия берегов озер и увеличение их акваторий за счет слияния соседних крупных озер, их обмеление, возобновление зарастания озер и горизонтальный рост болот на суходолы. В результате образуются грядово-озерковые комплексы. Согласно М.И. Нейштадту (1977, 1979), непрерывное развитие болот через несколько тысяч лет приведет к полному заболачивнию и заторфовыванию Западно-Сибирской равнины.
Нужна помощь в написании автореферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
В заключении сформулированы основные результаты диссертации.
1. Разработана методика и проведены исследования внутрисезонных изменений площадей озер на радиолокационных снимках, которые показали, что относительное изменение средних значений площадей озер независимо от месяца теплого (летнего) периода года не превышает 2%. Это позволяет обосновать выбор снимков оптического диапазона в произвольные месяцы теплого периода года при формировании коллекции снимков для исследования многолетней динамики площадей термокарстовых озер.
2. Проведена оценка погрешности измерения площадей озер на оптических снимках Landsat путем сравнения с наземными данными и снимкими сверхвысокого разрешения Quick Bird, позволившая установить, что для озер с площадью 10 га и более погрешность измерения площадей озер не превышает 3,5 %. Показано, что погрешность измерения площадей озер на радиолокационных снимках с использованием фильтрации для снижения влияния спекл-шума не превышает 3% для озер с площадью 10 га и более.
3. На основе использования разновременных оптических снимков исследованы закономерности изменения числа и площадей термокарстовых озер в зависимости от геокриологического районирования территории Западной Сибири. Установлено, что в подзонах прерывистой и в южной части сплошной мерзлоты (южнее 70º с.ш.) суммарные площади озер и число озер сокращаются, а в северной части подзоны сплошной мерзлоты суммарные площади и число озер увеличиваются.
4. Анализ изменения суммарных площадей озер по ландшафтным зонам позволил установить, что наблюдающееся увеличение суммарной площади озер проявляется в подзонах арктической и типичной тундры, а сокращение суммарных площадей озер в подзонах (зонах) южной тундры, лесотундры, северной и средней тайге.
5. Анализ динамики суммарных площадей термокарстовых озер в зависимости от пространственного расположения основных орографических элементов рельефа: возвышенностей и низменностей показал увеличение суммарных площадей озер в среднем на +1,2% на участках, расположенных на низменностях, а на возвышенностях, наоборот, сокращение суммарной площади озер (в среднем на -6,5%). Таким образом, развитию разнонаправленности динамики термокарстовых процессов в свою очередь может способствовать неравномерность пространственного распространения специфических форм рельефа, происхождение которых обусловлено новейшими тектоническими деформациями поверхности Западной Сибири.
6. Установлена взаимосвязь изменений температуры и термокарстовых процессов на основе использования климатических параметров и данных по площадям термокарстовых озер.
7. По результатам измерений площадей озер сформирована база данных по площадям термокарстовых озер, которая включает информацию о 40 тысячах озер за период 1973-2008 годов (общий объем 23 МБ). База данных зарегистрирована Роспатентом (свидетельство № 2010620330 от 17 июня 2010 г.)
Результаты диссертационного исследования могут быть использованы при проектировании объектов обустройства месторождений и инфраструктуры в зоне многолетней мерзлоты с целью снижения аварийности в результате потепления климата.
Отдельные результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в лекционных и практических курсах по дисциплинам «Дистанционное зондирование Земли», «Дистанционные методы исследования геосистем» при обучении студентов по специальностям «Геоэкология», «Природопользование», подготовке бакалавров и магистров по направлению «Экология и Природопользование» на кафедре экологии и природопользования Югорского государственного университета (г. Ханты-Мансийск).
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК России для публикации научных результатов диссертационных исследований:
1. Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М., Брыксина Н.А. Динамика площадей термокарстовых озер в сплошной и прерывистой криолитозонах Западной Сибири в условиях глобального потепления // Вестник ТГУ, 2008. – № 311. С. 185-189.
2. Днепровская В.П., Брыксина Н.А., Полищук Ю.М. Изучение изменений термокарста в зоне прерывистого распространения вечной мерзлоты Западной Сибири на основе космических снимков // Исследование Земли из космоса, 2009. — № 4. – С. 88-96.
3. Брыксина Н.А., Полищук Ю.М. Анализ сезонных изменений площадей термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири с использованием снимков ERS-2» // Исследование Земли из космоса, 2009. — № 3. – С. 90-93.
Публикации в зарубежных изданиях:
8. Samsonov R., Lesnykh V., Polishchuk Yu. and Bryksina N. The climate change impact on thermokarst in West-Siberian territory and geological risks in gas industry / Proc. of 14th annual conference of TIEMS (Split, Croatia, June 5-8, 2007). – Split: TIEMS, 2007. P. 212-218.
9. Kirpotin S., Polishchuk Y., Pokrovsky O., Kouraev A., Bryksina N., Sugaipova A., Zakharova E., Shirokova L., Kolmakova M., Manassypov R., Dupre B. Vegetation Response on Climatic Changes in West-Siberian North // Vegetation processes and human impacts in a changing world. 52nd annual Symp. of the IAVS (Crete, May 30–June 4, 2009). — Island of Crete, Greece: IAVS, 2009.
10. Kirpotin S., Polishchuk Y and Bryksina N. Abrupt changes of thermokarst lakes in Western Siberia: impacts of climatic warming on permafrost melting. // Intern. Journ. of Environ. Studies, 2009. — № 66. — P. 23-431.
11. Kirpotin S., Polishchuk Y., Bryksina N., Sugaipova A., Pokrovsky O., Shirokova L., Kouraev A., Zakharova E., Kolmakova M., and Dupre B. Variety, State and Origin of Drained Thaw Lake Basins in West-Siberian North // Geophysical Research Abstracts, Vol. 11, EGU2009-1438, EGU General Assembly 2009. http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2009/EGU2009-1438.pdf.
12. Kopylov V., Bryksina N., Polishchuk V., Polishchuk. Y. Study of thermokarst lakes areas changes in West-Siberian permafrost using ERS-2 // Abstract of ESA Living Planet Symposium. 28 June – 2 July 2010. Bergen, Norway. Abstract of ESA Living Planet Symposium. 28 June – 2 July 2010. Bergen, Norway. http://www.congrex.nl/10a04/sessions/CXNL_10A04_966005.htm.
13. Kopylov V., Bryksina N., Polishchuk V., Polishchuk. Y. Study of thermokarst lakes areas changes in West-Siberian permafrost using ERS-2 // Proceedings of the ESA Living Planet Symposium. 28 June – 2 July 2010. Bergen, Norway. ESA SP-686. December 2010. CD-Publication. European Space Agency. ESA Communication, ESTEC, Noordwijk, The Nederlands.
Труды конференций:
14. Брыксина Н.А., Евтюшкин А.В., Полищук Ю.М. Изучение динамики изменений термокарстовых форм рельефа с использованием космических снимков // Тезисы докладов четвёртой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 13-17 ноября 2006 г.). – Москва: ИКИ РАН, 2006. — С. 180.
15. Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М., Брыксина Н.А., Лапшина Е.Д., Блейтен В., Воробьев С.Н. Нарушение эндогенной циклической сукцессии развития плоскобугристого болотного комплекса в результате резкого усиления термокарста в субарктике сибири в связи с глобальным потеплением климата (по данным наземного и космического мониторинга) // Рациональное использование природных ресурсов и комплексный экологический мониторинг окружающей среды: Материалы Международной школы-семинара (Томск, ТГУ, 14-16 декабря 2006 г.) / Под ред. С.Н. Кирпотина. — Томск: ТПУ, 2006. – С. 411-420.
16. Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М., Брыксина., Днепровская В.П. Динамика площадей термокарстовых озер как индикатор климатических изменений (по данным наземного и космического мониторинга) // Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее: Материалы Второго Международного полевого симпозиума (Томск, 24 августа -2 сентября 2007 г.) / Под ред. акад. С.Э. Вомперского. – Томск: НТЛ, 2007.-С. 29-32.
17. Polishchuk Yu.M., Dneprovskaya V., Bryksina N.A. Study of warming influence on permafrost state in Western Siberia using space images // International Conference Young scientists School on Computational Information Technologies For Environmental Sciences: (Tomsk, 14-26 July, 2007). – Tomsk: Izd. CNT1, 2007. — P. 73-74.
18. Брыксина Н.А., Полищук Ю.М. Использование радарных космоснимков для анализа сезонных изменений площади термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири // Материалы IV научно-практической конференции «Обратные задачи и информационные технологии рационального природопользования» (Ханты-Мансийск, 22-23 апреля 2008 г). — Ханты-Мансийск: Полиграфист, 2008. – С. 153-15.
19. Polishchuk Yu.M., Dneprovskaya V.P., Bryksina N.A. Study of warming impact on thermokarst state in continuous permafrost zone of Western Siberia on base of remote sensing data // Abstracts of international conference on environmental observations, modeling and informational systems «ENVIROMIS-2008» (Tomsk, 28 June — 5 July 2008). – Томск: «Томский ЦНТИ», 2008. — C. 28-29.
20. Брыксина Н.А., Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М. Изучение динамики термокарстовых процессов на севере Западной Сибири с использованием космических снимков и наземных данных / Тезисы докладов шестой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 10-14 ноября 2008 г.). – Москва: ИКИ РАН, 2008. — С. 243.
21. Полищук В.Ю., Брыксина Н.А., Днепровская В.П., Полищук Ю.М. Анализ взаимосвязи климатических и геокриологических изменений на территории вечной мерзлоты Западной Сибири // Мат-лы рос. конф. «Восьмое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу» (Томск, 8-10 окт. 2009г.). – Томск: Аграф-Пресс, 2009. — С. 34-36.
22. Брыксина Н.А. Исследование динамики термокарстовых озер на территории Западной Сибири по космическим снимкам // Сб. тезисов итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий ФПЦ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» по приоритетному направлению «Информационные и телекоммуникационные системы» за 2009 год. – Ханты-Мансийск: ОАО «Информационно-издательский центр», 2009. – С 112-115.
23. Брыксина Н.А., Полищук В.Ю., Полищук Ю.М. «Исследование термокарстовых процессов в условиях глобального потепления дистанционными методами // Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология: Материалы VI Междунар. Нучн. Конгресса «Гео-Сибирь-2010» (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). — Новосибирск: СГГА, 2010. – С. 27-31.
24. Брыксина Н.А., Полищук Ю.М., Полищук В.Ю. База данных о термокарстовых озерах Западной Сибири на основе данных дистанционного зондирования и ГИС / Тезисы докладов восьмой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 15-19 ноября 2010 г.). – Москва: ИКИ РАН, 2010. — С. 280-281.
25. Брыксина Н.А. Повышение точности определения площадей озер на радиолокационных снимках с использованием фильтрации // Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология: Материалы VII Междунар. Нучн. Конгресса «Гео-Сибирь-2011» (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). — Новосибирск: СГГА, 2011. – С. 42-46.
Публикации в других изданиях:
26. Брыксина Н.А., Евтюшкин А.В., Полищук Ю.М. Изучение динамики изменений термокарстовых форм рельефа с использованием космических снимков // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов. Сборник науч. Статей, Вып. 4. Том 2. – М.: ООО «Азбука-2000», 2007. – С. 123-128.
27. Брыксина Н.А., Кирпотин С.Н., Полищук Ю.М. Изучение динамики термокарстовых процессов на севере Западной Сибири с использованием космических снимков и наземных данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов. Сборник науч. статей, Вып. 6. Том 2. – М.: ООО «Азбука-2000», 2009. – С 352-360.
28. Брыксина Н.А., Полищук В.Ю., Полищук Ю.М. «Изучение взаимосвязи изменений климатических и термокарстовых процессов в зонах сплошной и прерывистой мерзлоты Западной Сибири» // Вестник Югорского государственного университета, 2009. — №3. – С. 3-12.
Свидетельство об официальной регистрации баз данных:
29. Брыксина Н.А., Полищук В.Ю. База данных по площадям термокарстовых озер Западной Сибири на основе космических снимков (LakesAreas_DB) // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2010620330. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 17 июня 2010 г.