Determination of soil and ground sealing in functional zones of Volgograd based on remote sensing data

O A Gordienko

doi:10.19047/0136-1694-2021-107-116-138

Abstract

The paper presents the results of interpretation of sealed soils and ground for the territory of Volgograd and its various functional zones. Determination of the sealed portion was performed by means of automated method using ENVI 4.7 software by means of QuickBird space image classification using the “maximum likelihood” method. The study objects were the territories of all districts of Volgograd, as well as residential and recreational functional zones. It was found that the sealed surfaces occupy about 169.4 km2 (20.5% of the total area of the city). However, the city districts and functional zones differ significantly in proportion of sealed areas. The most sealed surfaces were those of Tractorozavodsky (24.2%), Voroshilovsky (33.0%), Dzerzhinsky (37.4%), Centralny (45.2%), Krasnooktyabrsky (39.4%) and Krasnoarmeisky (26.6%) districts of Volgograd. Soil cover of the Sovetsky (13.5%) and Kirovsky (12.9%) districts is least sealed. Sealing of functional zones also varies widely. Thus, the highest values of sealing (up to 63%) characterize the multi-, low- and medium-rise constructions zones. A wide range of values (from 26 to 51%) corresponds to the areas of individual residential development, as well as collective gardens and dachas (from 9.6 to 39.5%). In the recreational zone average sealing is at 27.6% level. Thus, the identified share of sealed surfaces on the territory of Volgograd and its functional zones will allow solving effectively the problems of territorial planning in the further implementation of works on gardening and landscaping of urban areas.

Highlights

Запечатывание почв в процессе роста городов можно считать активным фактором опустынивания (Barbero-Sierra et al, 2013; Кошелева и др., 2021; Шинкаренко и др., 2020) за счет усиления действия эффекта “городского острова тепла”, который представляет собой совокупность ареалов повышенных температур над городами и крупными промышленными зонами, образующихся в результате повышенного выброса в атмосферу тепловой энергии
The paper presents the results of interpretation of sealed soils and ground for the territory of Volgograd and its various functional zones
Determination of the sealed portion was performed by means of automated method using ENVI 4.7 software by means of QuickBird space image classification using the “maximum likelihood” method

Summary

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Связанные с запечатыванием почв описаны в трудах многих отечественных и зарубежных авторов. Волгограда и его функциональных зон применялся метод ручного дешифрирования (Гордиенко и др., 2019). Для определения доли запечатанности в каждых заявленных функциональных зонах в каждом районе выбрано по 3–5 тестовых полигонов. Несомненным преимуществом космических снимков является охват большой территории, однако определение запечатанности методом тестовых полигонов обусловлено последующим их сравнением между собой в пределах одной функциональной зоны. Использование полигонов разной площади в рекреационных зонах обусловлено тем, что при анализе данных о доли запечатанных почв не производилось сравнение этих зон между районами города. Для определения точности проведенной классификации составляются матрицы ошибок, по которым можно судить о достоверности каждого класса и дешифрирования в целом. Каппа коэффициент при классификации территории города и различных функциональных зон составил от 0.94 до 0.97. А также соствление матрицы ошибок производились для каждого из 140 снимков (полигонов).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Вся зона

Findings

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ