Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Актуальность. Степные экосистемы природного парка «Аслы-Куль» испытывают значительную пастбищную нагрузку, что требует регулярного мониторинга их состояния. Существующие подходы либо трудоёмки (наземные обследования), либо недостаточно верифицированы (дистанционные данные). Проект предлагает объединить наземные флористические исследования с современными дистанционными методами — съёмкой с БПЛА, мультиспектральными данными и ГИС-анализом — для создания воспроизводимой системы мониторинга степей.
Новизна. Впервые для природного парка «Аслы-Куль» предлагается система мониторинга, объединяющая три сезонных цикла БПЛА-съёмки, мультиспектральные данные и наземную верификацию на постоянных AOI. В отличие от существующих подходов, система не ограничивается отдельным вегетационным индексом, а использует совместный анализ спектральных, пространственных и наземных показателей, что повышает достоверность оценки состояния степей.
Цель проекта — разработать и апробировать систему мониторинга степных экосистем природного парка «Аслы-Куль», позволяющую оценивать состояние растительного покрова под разной пастбищной нагрузкой и выявлять участки дигрессии.
Задачи: 1. Выбрать три постоянных модельных участка в районе д. Курятмасово, представляющих градиент пастбищной нагрузки: естественная степь, умеренная и сильная нагрузка; 2. Провести наземные флористические обследования на выделенных областях интереса (AOI): описать состав флоры, оценить проективное покрытие, высоту травостоя; 3. Выполнить три сезонных цикла БПЛА-съёмки (май, июль, сентябрь 2027 г.) с использованием DJI Matrice 300 RTK и мультиспектральной камеры MicaSense Altum, получить RGB- и мультиспектральные данные; 4.Создать геопривязанные ортофотопланы, рассчитать вегетационные индексы и метрики пространственной неоднородности; 5.Сопоставить дистанционные показатели с наземными данными, выявить спектральные индикаторы пастбищной нагрузки; 6. Сформировать базу данных флоры, картографические материалы и методику повторного мониторинга.
Методы. Проект сочетает наземные описания на постоянных AOI (не менее 5 на участок, 10×10 м) с БПЛА-съёмкой в режиме Overlap (перекрытие ≥75%) и радиометрической калибровкой. Данные будут представлены в ГИС-проекте (QGIS), ортофотопланы — в GeoTIFF, списки флоры — в CSV.
Ожидаемые результаты. Будут обследованы 3 модельных участка, выделено не менее 15 AOI, выполнено 9 съёмочных миссий, сформированы списки флоры, серии мультиспектральных данных, картографические материалы и база данных. Будут выявлены не менее 3 спектральных показателей, достоверно различающих участки с разной пастбищной нагрузкой. Главный результат — апробированная система повторного мониторинга, включающая постоянные участки, маршруты БПЛА, сроки наблюдений и методику совместного анализа наземных и дистанционных данных.
Польза для ООПТ. Разработанная система даст природному парку «Аслы-Куль» научно обоснованный инструмент для управления степными экосистемами. Она позволяет: выявлять участки с признаками пастбищной дигрессии и корректировать пастбищную нагрузку; выделять особо ценные участки степной растительности; планировать наземные обследования на основе дистанционных данных, сокращая затраты; обосновывать природоохранные мероприятия и отслеживать их эффективность; повторять обследования в последующие годы и сопоставлять результаты с базовым состоянием 2027 года;распространять подход на другие степные участки парка. Таким образом, проект не только решает локальную задачу мониторинга, но и создаёт тиражируемую методику для ООПТ.
Опыт команды. Команда имеет практический опыт выполнения работ с беспилотными летательными аппаратами и обладает высокими компетенциями в области дистанционного зондирования Земли и геоинформационных систем. Это гарантирует корректность планирования съёмки, обработки мультиспектральных данных, статистического анализа и создания ГИС-продуктов. Опыт команды позволяет минимизировать риски, связанные с техническими и методическими аспектами, и обеспечить высокое качество результатов.
Разработанная система мониторинга будет оформлена в виде стандартной операционной процедуры (SOP), включающей чек-листы для наземных обследований, параметры полётных заданий, требования к обработке данных и форму отчётности. Это позволит сотрудникам ООПТ самостоятельно проводить повторные наблюдения после завершения проекта. Кроме того, предусмотрена передача парку ГИС-проекта и базы данных с возможностью их пополнения. Система легко адаптируется под другие степные участки и может быть интегрирована в существующий мониторинг парка. Важным эффектом станет раннее выявление признаков пастбищной дигрессии, что даст возможность своевременно корректировать нагрузку и предотвращать необратимые изменения.Предполагается обучение сотрудников парка работе с ГИС и обработке данных БПЛА для обеспечения устойчивости результатов, для этой цели планируется проведение семинра после осуществления всех исследований.