Оценка изменений в горных мерзлотных ландшафтах по архивным данным Landsat с использованием метода главных компонент Mountain permafrost landscape changes assessment by archive Landsat data using the principal component analysis

Обнаружение ландшафтных изменений на основе разновременных, мультиспектральных и мультисенсорных спутниковых изображений с накоплением огромного массива архивных данных и многочисленных методологических разработок становится главным инструментом для территориального планирования и оценок устойчивости геосистем. Динамика и эволюция горных мерзлотных ландшафтов Арктики и северотаежных регионов представляют интерес процессам в контексте изменения климатических условий в следствии глобального потепления. Для изучения структурным и хорологическим процессов ландшафтных изменений часто используются большие массивы разновременных спутниковых данных, охватывающих 30-летный период. Как показывают многочисленные публикации, по-прежнему трудным является выбор подходящего метода обнаружения изменений, особенно в сложных горных территориях с ярко выраженными функциональными изменениями в ландшафтах. В этой статье мы демонстрируем методику моделирования динамики горных мерзлотных ландшафтов на восточном склоне хребта Орулган (Северо-Восток Сибири). Анализ главных компонент был использован для улучшения информации об изменениях из суммированных мультиспектральных разновременных данных. Результаты показали, что в период с 1999 по 2021 год в горных мерзлотных ландшафтах произошли значительные изменения, связанные с процессами сдвигов границ бореальных лесов и "озеленения" тундры. Detection of landscape changes based on multitemporal, multispectral and multisensor satellite imagery with the accumulation of a vast array of archival data and numerous methodological developments is becoming a major tool for spatial planning and assessments of geosystem resilience. The dynamics and evolution of mountain permafrost landscapes in the Arctic and boreal regions are of interest in the context of climate regime change as a consequence of global warming. Large multi-temporal satellite data sets covering a 30-year period are often used to study the structural and chorological processes of landscape change. As numerous publications show, selecting a suitable method of change detection remains a challenge, especially in complex mountainous areas with pronounced functional changes in landscapes. In this paper, we demonstrate a methodology for modelling the dynamics of mountain permafrost landscapes on the eastern slope of the Orulgan Ridge (North- Eastern Siberia). Principal component analysis was used to improve information on changes from summarized multispectral multitemporal data. The results showed that between 1999 and 2021, the mountain permafrost landscapes underwent significant changes associated with the processes of boreal forest boundary shifts and "greening" of the tundra.