КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ ИНГУШЕТИЯ В ПОСТСОВЕТСКИЙ ПЕРИОД

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты картографирования динамики землепользования Республики Ингушетия за постсоветский период (1990–2024 гг.) на основе спутниковых снимков Landsat и Sentinel-2. Установлено, что площадь обрабатываемой пашни сократилась на 31–35%, залежь выросла более чем в 3 раза, а застроенные территории расширились на 38–54%. Выявлены расхождения между официальными данными Росреестра и фактическим землепользованием по данным ДЗЗ: залежь продолжает учитываться как пашня, а реальная застройка на 8–10% превышает границы населённых пунктов. Общая точность классификации составила 87,2%, коэффициент Kappa — 0,85. Материалы могут быть использованы органами управления земельными ресурсами региона.

ABSTRACT

The article presents the results of land use dynamics mapping in the Republic of Ingushetia for the post-Soviet period (1990–2024) based on Landsat and Sentinel-2 satellite imagery. It was found that the area of cultivated arable land decreased by 31–35%, fallow land increased more than threefold, and built-up areas expanded by 38–54%. Discrepancies were identified between official Rosreestr data and actual land use according to remote sensing data: fallow land continues to be recorded as arable land, and the actual built-up area exceeds the legal boundaries of settlements by 8–10%. The overall classification accuracy was 87.2%, with a Kappa coefficient of 0.85. The obtained materials can be used by regional land management authorities.

Ключевые слова: дистанционное зондирование, землепользование, динамика земель, Ингушетия, Landsat, Sentinel-2, классификация земельного покрова.

Keywords: remote sensing, land use, land dynamics, Ingushetia, Landsat, Sentinel-2, land cover classification.

Республика Ингушетия — один из самых густонаселённых регионов России (плотность населения превышает 140 чел./кв. км). При этом площадь территории составляет всего 3,6 тыс. кв. км, а пригодных для сельского хозяйства земель недостаточно. После распада СССР в регионе произошли глубокие изменения: развалились крупные сельхозпредприятия, изменились формы собственности на землю, началась стихийная урбанизация. Однако официальная статистика земельного фонда не всегда отражает реальную картину из-за устаревших методов учёта.

В связи с этим особое значение приобретают методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые позволяют получать объективные данные о состоянии земель и отслеживать их изменения на протяжении десятилетий.

Цель работы —проанализировать динамику структуры землепользования Республики Ингушетия в постсоветский период на основе материалов дистанционного зондирования.

Для анализа использовались снимки Landsat 5, 7, 8 (пространственное разрешение 30 м) за 1990, 2000, 2010 и 2024 годы, а также Sentinel-2 (разрешение 10 м) за 2022–2024 годы. Всего обработано 12 сцен Landsat и 6 сцен Sentinel-2. Снимки получены из открытых архивов USGS EarthExplorer и Copernicus Open Access Hub.

Предварительная обработка включала: радиометрическую калибровку, атмосферную коррекцию (DOS для Landsat, Sen2Cor для Sentinel-2), геометрическую привязку, топографическую коррекцию (для горной местности), маскирование облачности и вычисление спектральных индексов (NDVI, NDBI, MNDWI).

Классификация типов землепользования выполнена методом «Случайный лес» (Random Forest) со 100 деревьями решений. Разработана легенда из 9 классов, объединённых в 4 группы: сельскохозяйственные земли (пашня, многолетние насаждения, залежь, пастбища), лесные земли (леса, кустарники), застроенные и нарушенные земли, водные объекты.

Обучающие выборки составили 487 полигонов. Точность классификации проверялась по матрице ошибок на 320 контрольных точках (полевые наблюдения, снимки Google Earth, данные Copernicus).

По данным ДЗЗ (2024 г.), структура земельного фонда Республики Ингушетия выглядит следующим образом (общая площадь — 362,8 тыс. га):

Таблица 1.

Структура земельного фонда Республики Ингушетия по данным ДЗЗ (2024 г.)

Сопоставление карты ДЗЗ с административной картой Росреестра выявило существенные расхождения:

Таблица 2.

Сравнение площадей по данным ДЗЗ и Росреестра

* — по Росреестру это все сельхозземли, включая залежь* 

**— земли населённых пунктов*

Ключевые выводы:

- Залежи по официальным данным продолжают учитываться как пашня.

- Реальная площадь застройки на 8–10% превышает юридические границы населённых пунктов.

На основе разновременных снимков количественно оценены изменения площадей основных типов земель:

Таблица 3.

Изменение площадей основных типов землепользования (1990–2024 гг.)

Проведённое исследование подтвердило гипотезу о нелинейных разнонаправленных изменениях структуры землепользования Ингушетии в постсоветский период. Основные выводы:

1. За 1990–2024 гг. обрабатываемая пашня сократилась на 31–35%, залежь выросла более чем в 3 раза, застроенные территории расширились на 38–54%.

2. Площади лесов и пастбищ остались практически неизменными, что свидетельствует об относительной устойчивости горных экосистем.

3. Данные ДЗЗ позволяют выявить расхождения с официальной статистикой: залежи до сих пор числятся как пашня, а фактическая застройка на 8–10% превышает границы населённых пунктов.

4. Общая точность классификации (87,2%) достаточна для целей регионального мониторинга земель.

 Полученные картографические материалы могут быть использованы Министерством природных ресурсов и экологии Республики Ингушетия для мониторинга земель, Управлением Росреестра для инвентаризации и уточнения границ населённых пунктов, а также органами местного самоуправления при территориальном планировании.

Список литературы:

1. Дзаурова Д.Р. Картографирование динамики структуры землепользования Республики Ингушетия в постсоветский период на основе материалов дистанционного зондирования : магистерская диссертация. — Магас : Ингушский государственный университет, 2026. — 103 с.
2. Ковалев И.Ю., Петрова А.В. Современные методы картографирования землепользования с использованием спутниковых данных // Научный журнал по географии. — 2023. — Т. 12. — С. 55–63.
3. Кузнецов А.Ю., Петрова И.В. Применение методов дистанционного зондирования для анализа изменений землепользования в России // Географический вестник. — 2020. — № 1. — С. 33–41.
4. Петров И.В., Сидорова Н.Г. Современные подходы к классификации типов землепользования на основе дистанционного зондирования // Вестник геодезии и картографии. — 2023. — № 3. — С. 37–45.
5. Johnson M., Smith R. Remote Sensing Techniques for Land Use Change Detection: A Review // Journal of Environmental Management. — 2022. — Vol. 300. — P. 113–125.