CC BY
56
УДК 631.425:528.88 (1 -925.116) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЗЗ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНО ПЛОДОРОДНЫХ ЗАЛЕЖНЫХ
ЗЕМЕЛЬ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Л.В. Березин, доктор с.-х. наук; М.Р. Шаяхметов, И.В. Веретельникова, А.П. Чопозов
ФГБОУ ВПО ОМГАУ им. П.А. Столыпина
UDC 631.425:528.88 (1-925.116) USE OF REMOTE SENSING MATERIALS FOR ASSESSING POTENTIALLY FERTILE FALLOW LANDS OF THE FOREST-STEPPE ZONE OF WESTERN SIBERIA Berezin L.V., Dr. Agri. Sci.; Shayakhmetov M.R, Veretelnikova I.V, Chpozov A.P.,
Omsk State Agrarian University named Stolypin P.A. [email protected]
В современных условиях сельского хозяйства России наиболее актуальной проблемой является освоение залежных земель в соответствии с постановлением правительства Российской Федерации от 14 июля 2012 г № 717 «Государственная программа развития АПК на период до 2020 года». Решения данной проблемы можно достичь углубленным анализом материалов дистанционного
зондирования земли (ДЗЗ) космическими аппаратами нового поколения.
Ключевые слова: дистанционное зондирование земли, почвенный покров, кластерный анализ
In modern conditions of Russian agriculture the most actual problem is the development of fallow lands in accordance with the decree of the government of the Russian Federation of July 14, 2012 № 717 "State program of agricultural development for the period till 2020". The solution to this problem can be achieved in-depth analysis of the materials of the earth remote sensing (ERS) spacecraft of new generation.
Keywords: remote sensing of the earth, soil cover, cluster analysis
В современных условиях сельского хозяйства России наиболее актуальной проблемой является освоение залежных земель в соответствии с постановлением правительства Российской Федерации от 14 июля 2012 г. № 717 «Государственная программа развития АПК на период до 2020 года». Программа предусматривает комплексное развитие всех отраслей деятельности агропромышленного комплекса. При этом к приоритетам первого уровня относится «в сфере развития производственного потенциала -мелиорация земель сельскохозяйственного назначения, введение в оборот неиспользуемой пашни и других категорий сельскохозяйственных угодий».
Решения данной проблемы можно достичь углубленным анализом материалов ДЗЗ космическими аппаратами нового поколения, которые отличаются высокой разрешающей способностью (менее 10 метров в пикселе) и повышенной периодичностью съемки, гарантирующей получение качественного снимка в условиях непредсказуемой повышенной облачности территории изучаемого объекта в необходимый период его исследования [1, 2].
Для проведения такого анализа необходимо разработать методику почвенного дешифрирования космических снимков для
выявления массивов потенциально плодородных почв и введения их в сельскохозяйственное использование.
До последнего времени, как в России, так и в большинстве стран, методика почвенно-агрохимического мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения базировалась на составлении по космическим снимкам цифровой модели рельефа и последующей интерполяции этих результатов на оценку структуры почвенного покрова на основе известной со времен В.В. Докучаева зависимости генезиса почвы от особенностей климата и рельефа с поправками на характер зональной растительности и прогнозируемый уровень грунтовых вод [3]. Данная методика не подходит для равнинных территорий Западной Сибири, где комплексность почвенного покрова связана с микрозападинностью рельефа, которую невозможно уловить при построении цифровой модели рельефа. При практическом осуществлении корректировки устаревших почвенных планов исследователь руководствуется характером варьирования цветного отражения почвенного покрова (ПП) на космоснимке. Если ареалы почв гомогенные, то при определении местонахождения почвенных выборок проблем не имеется. На этапе предварительного анализа космического снимка после его синтезирования по системе RGB, учитывая гетерогенный характер ПП, используя программный комплекс ENVI, проводилась классификационная группировка схожих по цветопередачи контуров по модулю K-Means, по тону отражения на 5 групп. В данном случае отражательная способность фитоценозов проявляется не по цвету в системе RGB, а по тону передачи информации.
На этапе полевого изучения почвенного покрова залежных массивов Почвенными выборками (прикопки, полуямы и почвенные разрезы), как правило, обеспечивались все группы основных почв хозяйства. Места (географические координаты) почвенных выборок фиксировались с использованием GPS-навигаторов системы GPS+Glonas с точностью до 3 метров.
Прлоизводственная проверка разработанных принципов оценки качества залежных массивов по материалам ДЗЗ производилась на территории ООО «Диорит» Горьковского района Омской обасти (рис. 1). При этом проводилось сравнение материалов почвенного картирования 1995 г. по стандартной методике (Евдокимова, 1981), космического снимка Rapid Eye (2013 г., июнь) и результат их классификации кластерным анализом K-Means в программном комплексе ENVI.
А В
Рисунок 1 - Сопоставление космического снимка (А) и результатов классификации агроэкологических ареалов в пределах поля кластерным анализом K-Means в программном комплексе ENVI (В) на примере двух полей ООО «Диорит» Горьковского района Омской области (цифрами обозначены номера прикопок и разрезов)
Различия, приводимые на рисунке, характеризуют сложность почвенного покрова. Первое поле отличается практически однородным почвенным фоном, который достаточно полно подтверждается прикопками, а при разногласиях с содержанием почвенной карты -почвенным разрезом в наиболее характерной части полигона. Преобладающий массив почвы занят солонцами мелкими (голубой цвет). Также встречаются пятна солонца коркового (желтый цвет). Данное поле нуждается в сплошной химической мелиорации, внесении различных доз гипса. Третий массив отличается наличием нескольких крупных ареалов различных по плодородию почв. В центре данного массива есть участок черноземной почвы, окрашенный программой К-Меаns при кластеризации в желтый цвет, остальная часть занята
солонцами (синий и голубой цвет). Поле нуждается в существенно дифференцированных мелиоративных мероприятиях.
На основе ДЗЗ нами были выявлены потенциально плодородные массивы залежных земель. Из обследованных 3000 га ООО «Диорит» было выделено для освоения около 800 га, занятых черноземными почвами в комплексе с солонцами.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березин, Л.В. Методологические основы изучения природно-ресурсного потенциала региона / Л.В. Березин, М.Р. Шаяхметов // «Омский научный вестник»,. № 1 (108), 2012, с. 146-149.
2. Шаяхметов, М.Р. Точное земледелие - (Procision Agriculture) путь к ресурсосбережению / М.Р. Шаяхметов, И.А. Дубровин // «Омский научный вестник», №1 (118),2013, с. 197-200.
3. Шойкин, О.Д. Последействие минеральных удобрений на качество лекарственного пустырника с учетом почвенных условий / О.Д. Шойкин // Мат. II Междунар. конф. Инновационные разработки молодых ученых - развитию агропромышленного комплекса: Сб. науч. тр. ГНУ СНИИЖК, Ставрополь, 2013. - т. 3. - вып. 6. С. 304-307.
