Растущий интерес туристов к Горному Алтаю сопровождается активным строительством. Насколько заметно это отражается на окружающей среде, исследователи из ИГМ им. В.С. Соболева СО РАН решили проверить с помощью спутниковых данных.
Рост туризма постепенно меняет ландшафт Горного Алтая. Чтобы увидеть масштаб этих изменений не по отдельным объектам, а сразу по всей территории, исследователи лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Института геологии и минералогии имени Соболева СО РАН сравнили спутниковые данные за 2020 и 2025 годы. В фокусе оказались окрестности озера Манжерок и долина Катуни — один из наиболее активно развивающихся туристических районов региона. Исследование опубликовано в журнале Sustainability.
Авторы использовали сразу два инструмента. Первый — индекс RSEI (Remote Sensing Ecological Index), который сводит в один показатель четыре характеристики территории: растительность, влажность, температуру поверхности и степень застройки. Второй — алгоритм машинного обучения Random Forest. Он помог распределить пиксели спутниковых изображений по классам: лес, поле, скалы/здания.
Местоположение исследуемой территории обозначено красной точкой на спутниковом снимке регионального масштаба (а) и очерчено контуром на спутниковом снимке (б). Исследуемая территория охватывает окрестности озера Манжерок и долину реки Катунь, являющиеся одним из самых популярных туристических направлений в Алтайских горах. В последние годы в этом районе ведётся значительное строительство, связанное с туризмом.После этого ученые составили матрицу переходов и смогли проследить судьбу конкретных участков: например, определить, где лес за пять лет сменился застройкой, а где бывшая строительная площадка начала зарастать.
Результат оказался неоднозначным. 92,15% территории сохранили прежний экологический статус, однако на 5,89% состояние ухудшилось. Причем зоны с падением RSEI визуально совпали с местами, где велись строительство и развитие инфраструктуры.
Пространственное распределение RSEI в (а) 2020 и (б) 2025 годах, классифицированного по пяти уровням качества окружающей среды от плохого (0,0–0,2) до отличного (0,8–1,0). На панели (в) показано изменение уровня в период с 2020 по 2025 год. При этом 92,15 % исследуемой территории сохранили свой экологический статус, тогда как на 5,89 % произошло его снижение. Эти территории также визуально совпали с местами, где в течение исследуемого периода велось новое строительство и развитие инфраструктурыЛес превращается в застройку — индекс падает сильнее всего
Самая заметная перемена связана с расширением застроенных и оголенных площадей. За исследуемый период они выросли с 9,89 до 18,17 км². Одновременно площадь лесов сократилась на 9,57 км².
Наиболее выраженное снижение RSEI ученые зафиксировали там, где лес переходил в застроенную территорию: показатель уменьшался на 0,29. При превращении лугов в застройку снижение составляло 0,20.
Средняя спектральная отражательная способность трёх классов LC (гистограммы) и полученные карты LULC за 2020 (а) и 2025 (б). Столбцы представляют собой средние нормализованные значения отражательной способности снимков Sentinel-2 в десяти спектральных диапазонах, используемых для классификации. Классы LULC включают: (1) леса; (2) поля; (3) скалы/здания; и (4) водные поверхности (синие), которые были замаскированы на основе порогового значения MNDWIВпрочем, изменения шли и в обратную сторону. Некоторые участки, ранее отнесенные к категории «скалы/здания», в 2025 году стали «полями» — в частности, речь идет о зарастающих строительных площадках и карьерах. Такие переходы давали прирост RSEI до 0,16.
Отдельно исследователи рассмотрели новый горнолыжный склон и карьер. Для этих участков они сопоставили обычные спутниковые изображения, карты землепользования и изменения экологического индекса.
Примеры изменений землепользования и соответствующего и соответствующих изменений индекса RSEI (ΔRSEI) для двух участков: (а) новый горнолыжный склон и (б) карьер. На изображениях показаны: RGB-изображения (2020 и 2025 гг.), карты землепользования (LULC) и ΔRSEI (2020 и 2025 гг.) и значения ΔRSEI. Классы землепользования и ΔRSEI: 1 — лес (зелёный), 2 — поля (светло-зелёный) и 3 — скалы/здания. Значения ΔRSEI варьируются от −1, указывающего на деградацию (жёлтый), до 1, указывающего на улучшение (синий)Авторы отмечают, что ни RSEI, ни Random Forest сами по себе не являются новыми методами. Новизна работы — в их совместном применении и сопоставлении результатов. По словам ученого секретаря ИГМ СО РАН, кандидата геолого-минералогических наук Андрея Картозии, для российской части Горного Алтая это первое исследование такого рода.
Практический смысл метода — возможность находить зоны экологического риска даже там, где мало наземных наблюдений. Исследователи считают, что относительных изменений индекса достаточно для планирования ограничений, восстановления территорий и оценки последствий развития туристической инфраструктуры.
Манжерокское озеро (Манжерок, алт. Манјӱрек) — озеро в Республике Алтай, расположено на террасе правого берега Катуни, на высоте 373 м над уровнем моря. Алтайское название озера — Доингол. Длина озера 1112 м, максимальная ширина 400 м, глубина — 2,5-2,8 м, площадь — 37,6 га. Одноименное село расположено в 2 км от озера, на берегу реки Катунь. Рядом с озером находится село Озерное. Озеро является памятником природы. Питание озера осуществляется за счет ручьев, атмосферных осадков и грунтовых вод. Вода пресная и мягкая. Вода имеет грязно-зеленый цвет, невысокую прозрачность (60-180 см), температуру — 22 °C летом. По химическому анализу озеро относится к хлоридно-карбонатному типу. Дно озера сложено темно-серым озерным илом.Долина реки КатуньИнтерес к спутниковому наблюдению за природой непрерывно растет во всем мире. Например, Hi-Tech Mail писал, как спутниковые данные помогли изучить увеличение площади ледниковых озер Аляски: за шесть лет она выросла более чем на 150 км².
Источник новости: hi-tech.mail.ru
