Анотація до роботи:

Ліщенко Л.П. Обґрунтування методики оцінки геоекологічного стану гірничопромислових територій на основі ландшафтно-системного підходу й аерокосмічної інформації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 05.07.12 – дистанційні аерокосмічні дослідження – Центр аеро- космічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАНУ. Київ, 2004.

Пропонується методика застосування ландшафтно-системного підходу до оцінки екостану геологічного середовища гірничопромислових природно-технічних систем на основі теорії нечітких множин та багатокритеріальної оптимізації. Ландшафтний комплекс визначається в результаті контрастно-аналогового та індикаційного дешифрування матеріалів аерокосмічної зйомки із застосуванням прийомів візуальної та автоматизованої обробки зображення. Запропоновано інтегральний підхід до класифікації ландшафтних комплексів, які відрізняються між собою ступенем антропогенізації, зміненістю компонентів та спектральними відмінностями на дистанційних матеріалах у видимому та теплових діапазонах. В розробленій класифікації виділяються групи природних, модифікованих, антропогенних та техногенних ландшафтів. Наводяться результати досліджень екостану геологічного середовища та динаміки техногенезу Нікопольського гірничопромислового району, отримані на основі аерокосмічної інформації та ландшафтно-системного підходу.

1. За допомогою ландшафтно-системного підходу обґрунтовано спосіб оцінки геоекологічного стану гірничопромислових ПТС, який відкриває нові можливості для дослідження загальних тенденцій змін, що відбуваються в ПТС, і який може бути використаний у комплексному аерокосмічному моніторингу навколишнього середовища на якісно новому рівні.

2. На підставі аерокосмічної інформації і наземних спостережень запропонована класифікація для оцінки геоекологічного стану ПТС, створено 7 еталонних моделей станів гірничопромислових ПТС на основі змін просторової та генетичної структури ЛК.

3. Запропонована класифікація ЛК для гірничопромислових територій, що поєднує функціональне призначення, ступінь трансформації та визначеність на МАКЗ. Усі ЛК поділяються на 8 груп – природні, антропогенно-модифіковані, антропогенні та техногенні, які можуть формуватися в сприятливих і несприятливих екологічних умовах.

4. Впровадження методичних прийомів геоіндикаційного, контрастно-аналогового, динамічного дешифрування МАКЗ (візуальна і автоматизована обробка зображення), порівняльний, ландшафтно-історичний аналіз на базі системного підходу були використані в роботі та визначено їх місце та послідовність застосування при оцінці геоекологічного стану ЛК.

5. Оцінені різні види аерокосмічних матеріалів у видимому та інфра-червоному діапазонах. Запропоновано оптимальний набір МАКЗ для досліджень різного рівня детальності, в тому числі:

- визначені оптимальні спектральні діапазони прояву певних характеристик ЛК, таких як літогенна основа, гідромережа, атмосферні явища, процеси зволоження, підтоплення, ерозійні, абразійні та акумулятивні, суфозійні, деструкція геологічного середовища;

- розглянуті особливості використання вузьких діапазонів зображення при геоекологічних дослідженнях гірничопромислових ПТС на прикладі “Океан-О” та синтезованих зображень на основі “Landsat-ТМ”, “Метеор-3М” для визначення просторово-часової структури ЛК;

- встановлені основні дешифрувальні ознаки різних типів ЛК за дистанційними образами та діапазони, в яких найкраще проявляються ці ознаки.

6. Виконано аналіз геоекологічного стану ЛК Нікопольського гірничо-промислового району із застосуванням зазначених підходів і методик дешифрування МАКЗ та проведена оцінка стану гірничопромислових ПТС за допомогою ландшафтно-системного підходу з використанням теорії множин, окрім того:

- складені карти: ландшафтна, геоморфологічна, техногенного навантаження, динаміки техногенезу за останні 70 років та геоекологічного районування. За допомогою лінеаментного аналізу території визначені геодинамічні зони і вузли їх перетину з метою виявлення пов’язаних із ними зон екологічного ризику;

- зафіксовані такі техногенно-обумовлені явища, як підтоплення, засолення ґрунтів, інфільтрація навкруги відстійників та шламонакопичувачів; деструкція літогенної основи внаслідок гірничої діяльності; активізація процесів лінійної ерозії, дефляції, площинного змиву; встановлені різні типи берегів Каховського водосховища;

- створена модель просторово-часової динаміки стану Нікопольської ПТС від еталонного природного (1 клас) до критичного (6 клас), із якої видно, що погіршення екостану викликане розробкою марганцевого родовища відкритим способом та діяльністю гірничих підприємств та важкої індустрії. Це сприяло формуванню значних площ техногенних ландшафтів у 70-80 х роках. Встановлено, що зараз швидкість та якість відновлення порушених земель уповільнюється, відчужуються нові землі під відкритий видобуток руд. Тому при збереженні такої тенденції можна прогнозувати погіршення екостану, із поверненням його в майбутньому на рівень критичного (передкризового).

7. Розроблений на основі ландшафтно-системного підходу й аерокосмічної інформації метод оцінки геоекологічного стану і класифікація ЛК відкривають можливості для дослідження на якісно новому рівні загальних тенденцій змін, які відбуваються в екосистемах гірничопромислових територій і можуть бути використані для комплексного геоекологічного моніторингу навколишнього середовища та прогнозу зміни екостану на майбутнє.

8. Аерокосмічний моніторинг гірничопромислових територій буде сприяти реальній оцінці геоекологічного стану та розробці рекомендацій для прийняття оптимальних рішень щодо режиму функціонування ПТС та запобіганню негативних змін ландшафтних комплексів у зоні впливу гірничопромислової території та організації раціонального природокористування.