РЕТРОСПЕКТИВНАЯ ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОЙ РЕКРЕАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ МОСКВЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОЛЕТНИХ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ И ГИС

АННОТАЦИЯ

В статье проведена ретроспективная оценка динамики рекреационной нагрузки на особо охраняемые природные территории Москвы («Лосиный остров», «Битцевский лес», «Измайлово», «Сокольники») за 2010-2025 гг. по многолетним спутниковым данным Landsat 8 и Sentinel-2 с расчетом индекса NDVI в Google Earth Engine, QGIS и ArcGIS. Выявлено повышение NDVI на 7-8 % в период пандемии COVID-19 (2020-2021 гг.) из-за снижения посещаемости и его снижение на 10-15 % после 2022 г. в неорганизованных зонах при рекордной посещаемости свыше 250 млн человек в 2025 г., тогда как на экотропах индекс стабилизировался. Результаты подтверждают эффективность спутникового мониторинга NDVI для контроля нагрузки и обосновывают необходимость развития сети экологических троп.

Ключевые слова: особо охраняемые природные территории Москвы; рекреационная нагрузка; спутниковый мониторинг; индекс NDVI; динамика растительности; ГИС-анализ; пандемия COVID-19; благоустройство парков; экотропы; устойчивость природных комплексов.

Ключевую роль в сохранении биоразнообразия больших городов, а также обеспечении рекреационных нужд населения играют особо охраняемые природные территории (ООПТ) [1]. К основным ООПТ Москвы относят Национальный парк «Лосиный остров», природно-исторический парк «Битцевский лес», «Измайлово», «Сокольники». В следствии высокой урбанизации, внедрений различных программ благоустройства и изменений в поведении посетителей из-за пандемии COVID-19, рекреационная нагрузка на эти охраняемые территории сильно возросла [2].

Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки антропогенного воздействия на природные комплексы ООПТ. Вытаптывание почвы, деградация растительного покрова и потеря биоразнообразия – это результат превышения допустимых рекреационных нагрузок [3]. Для снижения негативного воздействия и контролирования посещаемости таких территорий внедряются программы благоустройства, в том числе создание экотроп.

Цель работы заключается в ретроспективной оценке динамики рекреационной нагрузки на особо охраняемые территории Москвы за период с 2010 по 2025 г. с использованием геоинформационных систем (ГИС) и многолетних спутниковых данных.

Задачи данной работы заключаются в анализе изменений растительности по индексу NDVI, выявление зон повышенной нагрузки, сравнение разных периодов пандемии COVID–19, а также изменений и результатов активного благоустройства.

Объектами исследования выбраны ключевые природные территории Москвы – Национальный парк «Лосиный остров», природно-исторический парк «Битцевский лес», лесопарки «Измайлово» и «Сокольники».

Рисунок 1. Схема функционального зонирования Национального парка «Лосиный остров»

Основные данные – это спутниковые снимки Landsat 8 и Sentinel-2 с разрешением от 10 до 30 метров за 2010-2025 года, используемые в этой статье, доступ к которым осуществляется через платформы USGS и Copernicus [4]. Рассчитывался нормализованный вегетационный индекс NDVI используемый для оценки состояния растительности. Значения индекса >0,6 соответствуют густому лесному покрову, от 0,3 до 0,6 – травянистому, <0,3 – деградированным участкам [5].

Проводимая в системах QGIS и ArcGIS обработка проходила с использованием классификации снимков, расчётов нормализованного вегетационного индекса по годам, а также выявления зон снижения индекса вблизи троп и зон отдыха. Дополнительно учитывались данные о посещаемости из отчётов Мосприроды [6].

Рисунок 2. Пример карты NDVI зелёной зоны (аналогично анализу московских ООПТ)

Рисунок 3. Карта NDVI зелёной зоны с использованием Google Earth Engine (Лосиный остров, Битцевский лес)

NDVI рассчитывается по формуле:

NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)                                                                     (1)

где: NIR – отражающая способность в ближнем инфракрасном диапазоне;

Red – отражающая способность в красном диапазоне.

Значения NDVI всегда лежат в диапазоне от -1 до +1:

• 0,6 – густой здоровый лесной покров;
• 0,3-0,6 – травянистый покров, кустарники, разреженная растительность;
• <0,3 – голая почва, вытоптанные участки, деградация;
• <0 – вода, снег, облака, искусственные поверхности.

После расчёта на серверах GEE (Sentinel-2, лето, облачность <20%) получаются такие средние по всей территории ООПТ:

Таблица 1

Динамика среднего значения индекса NDVI на ключевых ООПТ Москвы

Это подтверждает гипотезу: восстановление растительности на 7 - 8% в пандемию (из-за снижения нагрузки) и снижение после 2022 (рекордная посещаемость и благоустройство).

Рисунок 4. Визуализация расчета среднего NDVI на ООПТ с использованием Google Earth Engine

Анализ многолетних данных показал неоднородную динамику рекреационной нагрузки.

В период с 2010 по 2019 года наблюдался стабильный рост посещаемости ООПТ Москвы. Среднегодовые значения вегетационного нормализованного индекса в рекреационных зонах «Лосиного острова» и «Битцевского леса» составляли 0,55-0,65 [5].

Во время пандемии COVID-19 (2020 - 2021 гг.) посещаемость временно снизилась, что привело к восстановлению травяного покрова: средний NDVI повысился на 5 - 8 % [2].

После 2022 г. посещаемость достигла рекордных значений: в 2025 г. столичные парки посетили более 250 млн человек [7]. В зонах с экотропами активное благоустройство привело к концентрации нагрузки, что в свою очередь повлияло на индекс NDVI, он остался стабильным или повысился, в неорганизованных зонах снизился на 10-15 %.

Таблица 2

Динамика среднего NDVI в рекреационных зонах, выбранных ООПТ

Временно снизившиеся антропогенные нагрузки, за счет пандемии COVID-19, поспособствовали восстановлению растительности. Последующий рост посещаемости и благоустройство привели к перераспределению нагрузки: организованные экотропы снижают вытаптывание, но неорганизованные маршруты усиливают деградацию [3].

Данные, предоставляемые спутниками, показывают, что при правильном зонировании и инфраструктуре рекреационное использование совместимо с сохранением природных комплексов [1].

Использование спутниковых данных позволило провести качественный ретроспективный ГИС-анализ и оценить динамику рекреационной нагрузки на особо охраняемые природные территории Москвы. Временное восстановление растительности в период пандемии и рост деградации в неорганизованных зонах после благоустройства выявлено в ходе работы. Рекомендуется развитие сети экотроп и регулярный мониторинг NDVI для устойчивого управления территориями.

Список литературы:

1. Александрийская К. А. Сохранение местообитаний и массовая рекреация: современные траектории развития крупных ООПТ Москвы [Электронный ресурс] / К. А. Александрийская, О. А. Климанова // Проблемы региональной экологии. – 2023. – № 3. – С. 47–53. – DOI: 10.24412/1728-323X-2023-3-47-53. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sohranenie-mestoobitaniy-i-massovaya-rekreatsiya-sovremennye-traektorii-razvitiya-krupnyh-oopt-moskvy.
2. Мазаев А. В. Анализ динамики и оценка современной рекреационной нагрузки на зеленый фонд города Москвы [Электронный ресурс] / А. В. Мазаев, В. Н. Экзарьян // eLibrary.ru. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=50120807.
3. Об утверждении Правил расчета предельно допустимой рекреационной емкости особо охраняемых природных территорий федерального значения: постановление Правительства Российской Федерации от 31 октября 2023 г. № 1811 [Электронный ресурс] // Гарант. – URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/407823411/.
4. Copernicus Open Access Hub. Sentinel-2 satellite imagery [Электронный ресурс]. – URL: https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/.
5. Использование индекса NDVI для геоэкологической оценки особо охраняемых природных территорий [Электронный ресурс] // InterCarto. InterGIS. – URL: http://intercarto.msu.ru/jour/article.php?articleId=681.
6. Отчеты ГПБУ «Мосприрода» о деятельности и посещаемости особо охраняемых природных территорий города Москвы [Электронный ресурс] // Официальный сайт ГПБУ «Мосприрода». – URL: https://www.mospriroda.ru.
7. Сергей Собянин: посещаемость парков Москвы в 2025 возросла на 73 млн [Электронный ресурс] // Ridus. – 2026. – URL: https://www.ridus.ru/sergej-sobyanin--poseshaemost-parkov-moskvy-v-2025-vozrosla-na-73-mln-763133.html.