CC BY
96Ученые записки Таврического национального университета имени В.И.Вернадского Серия «География». Том 25 (64). 2012 г. № 1, С. 60-74.
УДК 631.4 : 004.9 : 681.518.3
СИСТЕМА АГРОЕКОЛОГ1ЧНОГО МОН1ТОРИНГУ ГРУНТ1В НА ЗЕМЛЯХ СЫЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Зацерковний B.I., Кривоберець C.B.
Черншвський державный incmumym економжи i управМння, Черншв
E-mail: [email protected], [email protected]
У статп розглянул переваги використання Г1С в агроеколопчному мошторингу Грунпв. Прошюстроваш доступш nporpaMHi засоби, що використовуються для просторового анал1зу. Наведен! можливосл реал1зацл переходу ввд традищйного картограф1чного матер1алу до геобаз даних, що в1дкривае широю перспективи для оперативного оновлення ¿снуючих картограм Грунпв, а також для сполученого анал1зу Грунтово-pecypcHoï шформаци з шформащею про рельеф, ктмат та шш компоненти земельних pecypciB. Ввдображено створену авторами релящйну базу даних мотторингу Грунпв як одного з основних елеменпв системи агроеколопчного мошторингу Грунпв на землях сшьськогосподарського призначення. В систем! описано i представлено 69 вид1в Грунпв, що представляють найголовшш типи, тдгипи i роди Грунпв Украши.
Ключов1 слова: Грунтовий покрив, сшьське господарство (с/г), агроеколопчний мошторинг, система мошторингу rpyHTÎB, геошформацшш системи i технологи (ПС i ПТ).
ВСТУП
Актуальшсть проблеми
Характерною ознакою минулого стол1ття було нестримне прагнення людства до забезпечення економ1чного i технолопчного розвитку. Ycnix вим1рювався переважно зростанням валового внутршнього продукту. Вважалося, що це автоматично приведе до добробуту i значного шдвищення р1вня життя людей.
Блискуча зовшшшсть прогресу майже завжди забезпечувалася за рахунок нещадно! експлуатацп та збщнення навколишнього середовища, eKcnaHciï «закону джунгл1в» - хто сильшший, той i виживе. По cyri, так1 нероздшьш сфери, як економша, навколишне середовище i громадсью шститути, функцюнували ¿зольовано один вщ одного. Почала руйнуватися сама природна основа юнування та внутршнього свпу людини. Суспшьство такого типу фактично жило за рахунок майбутшх поколшь. Як наслщок - на початку XXI столггтя cbît з1ткнувся з глобальними еколопчними проблемами, фшансовою кризою, що поступово переходить в економ1чну i сощальну, зростанням нер1вносп та зубожшням бшьшосп населения земно! кул1, деградащею морал1, загостренням регюнальних та м1жетшчних конфл1кпв, тероризмом [1]. Бшьшють з цих негативних процес1в стосуються зокрема i Украши.
До основних напрямюв пол1тики нашо! держави в обласл охорони довкшля та використання природних pecypciB вщноситься створення умов для еколопчно безпечного юнування навколишнього середовища, зокрема, його агроеколопчно1 р1вноваги. М1ж тим тепершню еколопчну ситуащю в Украш важко охарактеризувати як задовшьну через те, що вона формувалася протягом тривалого
часу при недостатнш уваз1 до об'ективних закошв розвитку 1 вщтворення природно-ресурсних комплекс1в.
Адаптащя украшського законодавства I стандарта до европейських разом з вступом Украши в СОТ 1 майбутня евроштегращя ставить в ряд першочергових задач пристосування системи мошторингу грунтов земель сшьськогосподарського призначення до вимог норматив1в 1 стандарта кра!н €С. Це головним чином сприятиме, а також створить належш умови для входження Украши до едино! европейсько! мереж1 мошторингу грунтового покриву, яка нараз1 створюеться в рамках €С. В кра!нах СС юнуе бшьш еколопзоване уявлення про мошторинг грунта, що на сьогодшшнш день вщр1зняеться вщ концепцп мошторингу грунта, прийнято! в Укра!ш, яка зводиться до спостереження за !хшм станом з метою своечасного виявлення змш, оцшки, попередження та лшвщаци наслщюв негативних процес1в.
Тому поступовий перехщ Украши до европейських стандарта при здшсненш мошторингу грунта, означае створення спостережно! мереж1 та розширення показниюв, що визначаються, а також штерпретащю отриманих даних за допомогою сучасних шформацшних систем, насамперед, з еколопчних позицш [2].
Враховуючи наведене 1 те, що за останш роки, за оцшками фах1вщв, в р1зних регюнах Украши виникли нов1 геох1м1чш умови, нишшня яюсна оцшка земель взагал11 сшьськогосподарських упдь зокрема не вщповщае реатям сьогодення.
Для подолання зазначених недолшв, необхщно грунтуючись на сучасних шформацшних технолопях, розробити ефективш шдходи 1 методики для актуального, оперативного 1 точного мошторингу сшьськогосподарських земель, основою яких е грунт.
Спостереження за станом грунта зпдно чинного законодавства - це мошторинг грунта на землях сшьськогосподарського призначення. Це один ¿з заход1в у галуз1 охорони земель, позаяк основними завданнями мошторингу земель е прогноз еколого-економ1чних наслщюв деградацп земельних дшянок з метою запоб1гання або усунення дп негативних процес1в.
Зазначене обумовлено тим, що вщповщно до ст. 168 Земельного кодексу Украши вщ 25 жовтня 2001 р. грунти земельних дшянок визнано об'ектом особливо! охорони. У ст. 1 Закону Украши «Про охорону земель» вщ 19 червня 2003 р. грунт визначаеться як природно-юторичне органо-мшеральне тшо, що утворилося на поверхш земно! кори та е осередком найбшьшо! концентрацп поживних речовин, основою життя 1 розвитку людства завдяки найцшшшш сво!й властивосп - родючостг
Система мошторингу грунта на землях сшьськогосподарського призначення е складовою державно! системи мошторингу довкшля 1 являе собою систему спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження та анашзу шформацп про змши показниюв якюного стану грунта, !х родючосп, розроблення науково обгрунтованих рекомендацш щодо прийняття ршень про вщвернення та лшыдацш наслщюв негативних процес1в [3]. При здшсненш мошторингу земель важливими факторами, яю значно шдвищують його об'ектившсть, достов1ршсть та наочнють, е можливють створення високошформативного цифрового картограф1чного матер1алу на основ! якого можна здшснювати анал1з, синтез агроеколопчного стану земель та розробляти прогнози щодо напрямюв можливих його змш.
У зв'язку з цим виникла необхщшсть застосування сучасних ефективних засоб1в, за допомогою яких можна було б îctotho прискорити виршення проблем охорони Грунт1в, зокрема визначення регюшв, яю пщдаються певним негативним явищам з точки зору попршення еколопчного стану та визначити можлив1 перспективи його змши пщ впливом антропогенних навантажень, або шших причин. Одним з таких засоб1в, враховуючи просторово-розподшений характер об'екпв, е геошформацшш системи (Г1С) [1].
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами
Методолопчш основи анал1зу грунтового покриву були закладеш понад стол1ття назад в роботах Докучаева В. В. та набули розвитку у працях Третяка А. М., Патики В. П., Кашвця В. 1.[4] та шших провщних украшських i заруб1жних вчених, де також розглядалися еколопчш дослщження Грунт1в в якосп одша з основних цшей грунтознавства. Питаниям, що стосуються дослщжень з еколопчио! безпеки природних об'екпв, в тому числ1 Грунт1в, присвячеш пращ Дорогунцова C.I., Гродзинського М.Д., 1зраеляЮ.А., Шапара А.Г., Шматкова Г.Г.[5], Биченка М.М., Троф1мчука О.М., Травлеева А.П., Дриженко А.Ю., Зверковського В.М., Нктна С.Д., Орлова Д.С., Карпачевського Л.О., Урсу А.Ф., Розанова Б.Г., Арманд А.Д., Глазовсько1 М.А., Хаз1ева Ф.Х., Аверша Г.В., Bjorklund A., Swarbrick G., Williams N., Riley S. таш.
Правове регулювання мошторингу грунта здшснюеться вщповщно до Земельного кодексу Украши, закошв Украши «Про охорону земель » i «Про державний контроль за використанням та охороною земель», з урахуванням вимог постанов КМУ «Про затвердження Положения про державну систему мошторингу довкшля» вщ 30 березня 1998 року № 391, «Про затвердження Положения про мошторинг земель» вщ 20 серпня 1993 року № 661, а також Положения про мошторинг Грунпв на землях сшьськогосподарського призначення, затвердженого наказом Мшстерства аграрно! псштики та продовольства Украши вщ 26 лютого 2004 року № 51.
Мета роботи
Створення системи агроеколопчного мошторингу грунта на землях сшьськогосподарського призначення на ochobî реляцшно1 бази даних (БД) побудовано! за допомогою геошформацшних технологш (Г1Т), дослщження агроеколопчного стану грунтового покриву та висв1тлення перешкод, що стоять на цьому шляху.
ВИКЛАД ОСНОВНОГО МАТЕР1АЛУ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
В ход1 оптим1зацп структури земельного фонду з метою шдвищення р1вня еколопчио! стшкосп агроландшафта нам1тилась стшка тенденщя зменшення обсяпв природокористування сшьськогосподарськими угщдями. В останш роки використання сшьськогосподарських угщь скоротилось на тисяч1 гектар1в. Зменшення насиченосп с1возмш просапними культурами та загально! розораносп територп, поряд з виконаними заходами щодо збереження грунта вщ впрово1 i водно! ерозш, сприяе еколопчнш стшкосп земель, вщтворення екосистем грунтового покриву, 6iopecypciB. Сучасний стан виконання природоохоронних заход1в щодо xiMÎ4HOÏ мелюраци грунта, пщживлення ïx мшеральними та оргашчними добривами е недостатшм i не сприяе утриманню позитивного балансу
гумусу, поживних речовин в грунтах, що веде !х до виснаження 1 деградацп. Складним еколого-економ1чним питаниям залишаеться вщтворення родючосп грунпв сшьськогосподарського призначення [5].
В останш десятилггтя з виникненням та необхщнютю комплексного виршення окремих завдань грунтознавчо! науки, низки важливих глобальних та локальних еколопчних проблем, викликаних штенсивним розвитком продуктивних сил, з'явилися нов! шдходи в грунтознавств!, серед яких важливе мюце посши сучасш методи досл1дження та анал1зу даних грунтових обстежень за допомогою Г1С.
Беззаперечним е той факт, що на сучасному еташ розвитку грунтознавства Г1Т треба використовувати шд час проведения дослщжень просторових змш властивостей грунту та !хшх взаемозв'язюв.
Система агроеколопчного мошторингу дозволяе регулярно 1 оперативно здшснювати:
- швентаризащю земельного фонду земель сшьськогосподарського призначення;
- ведения земельного кадастру;
- уточнения карти землекористування;
- швентаризащю сел1тебних земель, !х шфраструктури (мют, селищ, сш, в тому числ1 великих "безперспективних" 1 закинутих);
- швентаризащю земель мелюративного фонду;
- ощнку мелюративного стану земель 1 ведения динам1чного мелюративного кадастру;
- подготовку 1 систематичне оновлення каталопв земель, що перебувають у фонд! перерозподшу;
- контроль над темпами освоения нових земель;
- розробку еколопчного обгрунтування природокористування в районах традицшного 1 нового сшьськогосподарського освоения;
- планування рацюнального землекористування, проведения своечасно! швентаризацп зон дефляцп, водяно! I вггрово! ерозп, деградацп грунта I рослинного покриву;
- швентаризащю земель, включених до складу природоохоронного, рекреацшного 1 юторико-культурного призначення, а також особливо щнних земель;
- складання карт динамши природних 1 антропогенних процешв 1 явищ;
- складання прогнозних карт несприятливих процешв, що активуються в результат! нерацюнально! господарсько! д!яльносп;
- сполучення картограф1чно! шформаци ¿з статистичними даними.
Оперативнють отримання вихщних даних та постшне оновлення БД е одшею з
основних вимог до Г1С. Це завдання виршуеться за рахунок використання даних дистанцшного зондування (ДДЗ), яю на сьогодш поряд ¿з традицшною картограф1чною шформащею становлять базову шформацшну основу Г1Т. При цьому вщбуваеться постшне збшьшення питомо! ваги ДДЗ з векторизащею юнуючого картограф1чного матер1алу в паперовому вигляд!, що зумовлено необхщшстю отримання актуально! та оперативно! шформаци в Г1С [6].
База даних повинна мютити:
- р!зночасш ! р!зномасштабш матер!али косм!чних! аерофотозйомок;
- характеристики вим!рювально! апаратури;
- результаты наземних (натурних) вим1р1в (виконаних синхронно з косм1чними зйомками) параметр ¿в стану природного середовища в дослщжуваному регюш;
- р1зночасш 1 р1зномасштабш картограф1чш матер1али (топограф1чш 1 спещальш тематичш карти);
- статистичш й шш1 даш.
Застосування ДЗЗ дозволяе оперативно уточнювати площ1, зайнят1 певними культурами; здшснювати ощнку стану культур на р1зних фазах вегетацп; виявляти захворюванють, пошкодження культур шкщниками; визначати наслщки несприятливих природних явищ, здшснювати ощнку втрат та прогнозувати урожайшсть.
Однак спроби налагодити ефективний агроеколопчний мошторинг сшьськогосподарських упдь в цшому 1 проведения анал1зу грунтового покриву в Украш натикаються на низку перешкод. В першу чергу - це вщсутшсть достов1рних ведомостей, як про мюцевють, так 1 про характер землекористування 1 його режим. Досить часто кер1вники господарств або не знають точних площ сшьгоспупдь, або навмисно приховують !х. Основою для роботи е карти 20-ти р1чно1, ато й бшьше давнини [1].
Тривалий час практично не оновлювалися карти грунта, вщсутш карти агрох1м1чних, мелюративних та протиерозшних заход1в. Все це унеможливлюе яюсне планування роб1т та призводить до значних втрат. Картограф1чш матер1али, що залишились у господарствах, зазвичай неповш, в значному ступеш застарши 1 не вщповщають сучасним вимогам, що пред'являються до них штенсивними агротехнолопями. Наявш у с/г шдприемствах картограф1чш матер1али можна умовно роздшити на три групи: землевпорядш, грунтов!, агрох1м1чш. Землевпорядш матер1али представлен! або планами внутршньогосподарського землеустрою радянського перюду або сучасними кадастровими планами. Грунтов! матер1али складаються з грунтових карт, складених найчастше усього 20-30 роюв назад, 1 карт агровиробничих груп грунта. I т1 1 шш1, як свщчить практика, вщсутш в бшьшосп господарств. Агрох1м1чш матер ¿али представлен! агрох1м1чними картограмами (вмют гумусу, рухомого фосфору, калда, рН) р1зно! давносп [4].
Для забезпечення ефективного агроеколопчного мошторингу грунтового покриву необхщна комплексна Г1С, що перед ус1м мае в своему арсенал! цифров1 карти еколопчного стану грунта, !х бюпродуктивносп, вмюту гумусу 1 мшеральних речовин; типи 1 характеристики грунта; карти схил1в (з цифровою моделлю рельефу) та експозицп схил1в; карти погодних, ктматичних, пдрогеолопчних та гщролопчних умов тощо.
Об'ектами мошторингу грунта е земл1 сшьськогосподарського призначення (ршля, багатор1чш насадження, сшожат1, пасовища, перелоги, земл1 тимчасово! консервацп). Мошторинг грунта на землях сшьськогосподарського призначення проводиться вщповщно до загальнодержавно! та регюнальних програм мошторингу грунта. Його метою е своечасне виявлення змш стану грунта, !х ощнки, вщвернення наслщюв негативних процес1в, розроблення науково обгрунтованих систем землеробства 1 агротехнологш.
Мошторинг грунта на землях сшьськогосподарського призначення передбачае виконання таких завдань:
- проведения спостережень, зб1р, анал1з I опрацювання шформацп щодо яюсного стану грунта (розвиток грунтово! ерозп, стан структури грунту,
пщкислення, засоления, солонцюватють, заболочення грунта, динамша вмюту гумусу i елемента живлення), забруднення грунта важкими металами, радюнуклщами, залишковими кшькостями пестицид1в та шшими токсичними речовинами;
- здшснення комплексного анашзу агроеколопчно! ситуацп на землях сшьськогосподарського призначення, оцшки та прогнозу можливих змш стану родючосп грунта з урахуванням природних i антропогенних фактор1в, еколого-мелюративного стану зрошуваних i осушуваних земель ;
- розроблення i впровадження науково обгрунтованих рекомендацш щодо прийняття р1шень про вщвернення та лшыдацш наслщюв негативних процес1в та заход1в щодо забезпечення вщтворення родючосп грунта ;
- визначення зон виробництва сшьськогосподарсько! продукцп для виготовлення продукта для дитячого та д1етичного харчування;
- створення та ведения шформацшних банюв даних про стан грунта на землях сшьськогосподарського призначення та шформацшно-аналггично! системи для розроблення заход1в у сфер! охорони родючосп грунта ;
- надання (на догов!рнш ochobî) землевласникам, землекористувачам та суб'ектам оцшочно! д!яльносп у сфер! оцшки земель шформацп про сучасний стан грунта;
- участь у здшсненш природно-сшьськогосподарського, еколого-економ1чного, протиерозшного та шших вид1в районування (зонування) земель;
- пщготовка та видання щор1чно! (перюдично!) доповщ! про стан грунта на землях сшьськогосподарського призначення.
Залежно вщ територ1ального поширення та завдань здшснюються нацюнальний, регюнальний i локальний мошторинги грунта: нацюнальний - земл1 сшьськогосподарського призначення в Укра!ш; регюнальний - також охоплюе земл1 сшьськогосподарського призначення, але в межах ф1зико-географ1чних i адмшстративних одиниць, великих масив1в зрошення та осушення; локальний -проводиться на територп окремих землеволодшь та землекористувань [3].
В основу грунтового навантаження з агрох1м1чною та агровиробничою характеристикою грунта до схематично! карти грунта обласп (регюнальний р1вень) покладеш матер1али великомасштабних обслщувань грунта, проведених у колгоспах i радгоспах облает! ще в 1957-1961 pp. За картограф1чну основу схематично! карти грунта областей у той час було взято збшьшену фотомехашчним способом карту Укра!нсько! PCP. На цю основу були нанесен! меж1 адмшстративних райошв обласп, гщрограф!чна мережа, районш центри (пунсонами), а пот1м перенесен! генерал!зоваш грунтов! вщмши. Ц1 матер1али лягли в основу районних карт грунта та супроводжуючих !х матер!ал1в. 3 районних матер!ал!в обслщування грунта шляхом !х поступового зменшення i генерал!зацп була виготовлена карга грунта республ1ки, яка послужила основою для виготовлення карт грунта областей.
Цифров! матер1али на Чершпвську область юнують тшьки др1бних i середшх масштаб1в. При !х використанш часто виникають проблеми конвертац!!, точносп i якосп. У зв'язку з цим гостро сто!ть питания про обмшш формати.
Територ1я 4epHiriBCbKo! облает! розмщена в швшчнш частин! Украши на Л1вобережж! Дншра в двох ф!зико-географ!чних зонах: Полюс! i Люостепу.Клмат облает! пом!рно теплий, достатньо вологий. Середньор1чна температура коливаеться
вщ 5,9° до 6,4°. Переважають захщш та швшчно-захщш впри. Вщносна волоисть повпря висока (табл. 1).
Таблиця 1.
Пункт сиостережень Кв1тень Травень Червень Липень Серпень Вересень Жовтень
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Полюся
м. Черн1г1в 69 63 57 52 51 52 56 57 58 57 56 55 55 56 57 57 59 61 65 70 75
м. Щорс 69 61 57 54 53 54 56 56 56 55 55 55 57 58 59 60 61 62 66 71 76
м. Новгород-С1верський 71 65 59 54 52 53 55 56 57 58 57 56 56 57 58 60 62 64 66 72 78
Л1состеи
м. Н1жин 70 64 58 52 51 52 57 58 58 59 59 59 58 57 56 57 60 63 66 71 77
с. Щасн1вка 68 62 56 51 50 51 56 56 56 57 57 57 56 55 54 55 57 59 62 68 74
У зв'язку з цим випаровування вологи з поверхш грунту пор1вняно невелике. Переважання кшькосп опад1в над випаровуванням вологи зумовлюе позитивний баланс вологи в грунп 1 достатне забезпечення нею вс1х сшьськогосподарських культур [7].
Проте на Полюс1 у зв'язку з високою водопроникшстю легких за мехашчним складом грунпв мають м1сце грунтов! иосухи, яю негативно виливають на розвиток 1 продуктивнють рослин. Сшговий иокрив з'являеться в грудш 1 сходить в другш декад! березня. Середня ¿з найбшьших декадних висот сшгового покриву становить 15-22 см (табл. 2).
Таблиця 2.
Висота сшгового покриву за мкяцями 1 декадами, см_
Пункт сиостережень Листопад Грудень С1чень Лютий Березень Середня ¿з найбшьших декадних висот
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Полюся
м. Остер 4 7 6 6 7 8 9 8 15
м. Чершпв 3 5 9 10 13 15 15 17 15 11 22
м. Семешвка 6 9 10 12 15 15 16 18 14 22
Люостеп
м. Н1жин 3 3 7 7 8 10 10 11 11 10 17 18
м. Прилуки 2 3 5 7 8 8 11 12 11 11 8 20
За ктматичними умовами територда обласп можна подшити на два агроктматичних райони: полюький 1 люостеповий (рис. 1).
Рис. 1. Вщсотков1 частки агроктматичних райошв Чершпвсько! обласп [8]. 62.6 % - полюький район; 37.4 % - люостеповий район.
Полюький район пом1рно-теплий, добре зволожений. Люостеповий район пом1рно-теплий, середньо зволожений [7]. В цшому ктматичш умови обласп за кшьюстю тепла, св1тла 1 вологи сприятлив1 для вирощування вс1х районованих сшьськогосподарських культур. Територ1я Чершпвщини залежно вщ геоморфолопчного положения та рельефу з поверхш вкрита р1зними породами, яю 1 служать грунтоутворюючими.
При анал1з1 земельних ресурс1в обласп варто зазначити, що на кожнш земельнш дшянщ е важлив1 агроном1чш фактори, як вщносно стабшьш, так 1 таю, що динам1чно змшюються. До перших вщносяться умови рельефу, Грунт1в, гщрогеологп. До других - поточна кшматична ситуащя, фпосаштарна обстановка. Вщсутшсть достов1рно! шформацп про стан пол1в не дозволяе приймати вив1реш ршення про те, який вид культури треба вирощувати 1 яку аграрну технолопю доцшьно застосовувати для И вирощування, спричиняе надм1рш витрати 1 неефективне використання с/г техшки та розкрадання паливо-мастильних матер1атв [7].
На вщмшу вщ регюнального мошторингу (р1вень обласп), який проводиться на територ1ях, що характеризуються едшстю ф1зично-географ1чних, еколопчних та економ1чних умов, нацюнальний мошторинг охоплюе територ1ю, що знаходиться в
межах кордошв Украши, а локальний в свою чергу це нижче регионального р1вня та застосовуеться до територш окремих земельних дшянок i елементарних структур ландшафтно-еколопчних комплекс1в .
Одним з перспективних пщход1в, реал1защя якого можлива як на нацюнальному, регюнальному так i на локальному р1внях мошторингу, також виступае впровадження геошформацшних технологш (Г1Т) i для швентаризацп грунтово-ресурсних даних, ïx збереження i науково-прикладного анал1зу, що визначае актуальшсть теми дослщження. Одночасно i штенсивне впровадження в науков1 дослщження в останш десятилггтя Г1Т сформувало базис для розвитку нових метод1в швентаризацп грунтово-pecypcHOÏ шформацп, а також ïï наступного прикладного анатзу.
Автоматизована шформацшна система на ochobî Г1Т надае бшьше можливостей i переваг при проведенш роб1т по збору, обробщ та анал1з1 npocTopoBoi' шформацп, л1квщуе суттев1 недолши, яю проявляються при тепер1шньому веденш цих po6iT, а бази i банки даних впорядковують необхщну шформащю i роблять ïï актуальною i доступною широким верствам населения.
Застосування Г1С та Г1Т е довол1 ефективним засобом обробки та в1зуал1заци шформацп. Г1Т - актуальний, надшний i на сьогодення майже незамшний ресурс наукових дослщжень та землевпорядних po6iT, ефективний 3aci6 анал1зу велико! кшькосп npocTopoBoi' шформацп та створення необхщних картограф1чних матер1ал1в.
Практичним програмним засобом, який може слугувати для цшей анал1зу агроеколопчниого стану грунтового покриву, е стандартш пакети ф1рми ESRI -ArcGis (ArcInfo) та ArcView.
Використання програмного пакету ArcGis (ArcView) у грунтознавств1, саме у д1агностуванш еколопчного стану rpymÎB дозволить значною м1рою прискорити процес обробки велико! кшькоспшформацп та ïï граф1чного вщображення.
Одшею з основних переваг використання цього програмного забезпечення е те, що за його допомогою набагато ефектившше виршуються задач! виявлення, анал1зу та прогнозування напряму розвитку законом1рностей як у дослщженнях агроеколопчного стану територп зокрема так i процесах сучасного грунтоутворення взагал1, завдяки наявносп в ньому модул1в розширення Spatial Analyst та Geoprocessing.
Використання програмного забезпечення Г1С, а саме зазначених модул1в, завдяки наявносп в них функцш штерполяцп та використанню операцш тополопчного оверлея, значно пщвищуе ефектившсть д1агностування територш з pi3HHM р1внем техногенного впливу та прогнозування можливих змш стану грунтового покриву [9].
Для проведения д1евого агроеколопчного мошторингу на землях сшьськогосподарського призначення запропоновано систему досшдження стану грунтового покриву як частини Г1С сшьського господарства Чершпвсько! области
На рис. 2 i 3 зображеш функцюнальш схеми: системи агроеколопчного мошторингу, а також одного з основних ïï елемент1в - системи мошторингу rpymîb, що показана на рис. 3 вщповщно.
Рис. 2. Функциональна схема системы агроеколопчного мониторингу.
Гнетем» мо(НГ11|111И1 у I |1\и1|п
-1
Лктпнш керуюи счсмсмт! г БД. пшпш [рунпв Укряшп
♦ Всьо^о в систем! <59 ангЛо ■
* грунтю — на{1го~ю&тш1 типа, ■ , п/опппш /' ройн гругтио Укртнп |
х
Дерново-слаоошдчош гсп Д ериов о- сер ед 1 о,огвдюл11ст I
ПШДЯН1 I Г .ГПХНИСТО-ШЩЯН!
I
Кор! пи сев I Г 1]>СЬК I
щебенк'кт [^тт! 1
, оким. п^га'1 „риаоаш, Ц* Ж^™01
грутггова ст^лжп'ра V 1 -
л
СсманпмшД! ошдс
П о ш 11р С Н1 егь, г осподарське В11к о| »11С т ;Ч111!я, аудедаа профшю
К г имен; характер! 1с~пкл11
|Фгя ос о- х 1М1ЧН1 поктшпчИ. мехашщи 1 г Ч'мусш складов»
Рис. 3. Функцюнальна схема системи мошторингу грунта.
Елементи штерфейсу системи представлен! на рис. 4а \ 46. На рисунках 6-8 зображеш картограф1чш елементи (рис. 6а \ 7) та модул1 системи (рис. 66, 8а \ 86).
М1к1стг|»ст»о 1>< «гПК ( тшп, мллвЛ тя <п»рт>' Укряйш
^ 7
тпаюкшйшд
н
Черяшвська область
0
а) головне меню
г- .. -Л.
б) структура бази даних по Укрш'ш
Рис. 4. 1нтерфейс системи агроеколопчного мошторингу грунтов.
За даними [10] та за допомогою програмного забезпечення ЛгсОК авторами, як приклад мошторингу грунтов регюну були створеш картограми, яю дозволяють спостернати змши характеристик грунтов Чершпвсько! областо за вмютом гумусу (рис. 5а), рухомих форм фосфору (Р2О5) (рис. 56), 1 обмшного кал1ю (К20) (рис 5в), кислотносто (рис. 5г) та якюно! оцшки (рис. 5г) орних земель райошв областо вщносно один одного. Наведеш зразки окремих агрох1м1чних картограм, навтоъ узагальнеш на р1вш райошв, свщчать про значну строкатють родючосто грунтов \ необхщнють диференцшованого шдходу як до використання земельних ресурс1в, так \ до оцшки ефективносто господарювання [10], що зайвий раз свщчить про необхщнють створення комплексно! системи агроеколопчного мошторингу грунтов, яка базуеться на Г1Т.
а) вмют гумусу в грунтах
б) вмют рухомих фосфору (Р2О5)
форм в) вмют калш (К20)
обмшного
г) кислотшсть орних земель г) яюсна оцшка орних земель
Рис. 5. Картограми показниюв стану грунтов Чершпвсько! областо (станом на 01.07.2011р.).
а) грунтова карта Украши б) активш керуюч1 елементи БД, за
типами грунтов Украши
Рис.6. Карта грунтов створена за даними [11] 1 розмщеш на нш керуюч1 елементи БД.
Рис. 7. Форма в1зуальних характеристик грунпв [11] 1 керуюч1 елементи БД: «Семантичний опис грунту») «Кшьюсш характеристики».
1 1"""*■»"= " 1
1 - 1
г. —ръ, У-
¥ 11 .1
- и г. I г 1 Г 1 Г 1
^- Вл
ЬЯ Г р. 09 £
Г ™ Г™ (о.о* о.с» |0ЦВ
У а,« ш _ J0.ce ре Г™ г*
10.40 |1л& г
г Г г
1
Ы'пвш.тДиЭ и 1,» ЧЛ1 IV» 1А1 щ
ЛчТСШ ЫГ*. I/оО ия г 145 г Д
г И г 41
1 . .1
Ь«п**|**м илц. ч. -Ы ¡/качлпа Цц 1 1 1
ни- —I— 1 1 -
а) зв1т БД «Семантичний опис б) форма БД «Кшьюсш характеристики» грунту»
Рис. 8. Значения функцюнально-активних керуючих елеменгав БД.
висновки
Впровадженню сучасно!, адаптовано! до вимог GC, системи мошторингу грунтов, передують ряд послщовних обов'язкових еташв вщ опрацювання результатов статистичиого аиал1зу грунтового иокриву до створення повнощнно! системи, що базуеться на Г1Т, а основою, яко! можуть вистуиити ДДЗ.
Першочерговим завданням, що иередуе побудов1 дано! системи мошторингу, виступае анатз характерних для кожного регюну чинниюв та рушшних сил, що сиричинятимуть 3MiHi агроеколопчного стану грунтов.
Мережа сучасного грунтово-агроеколопчного мошторингу мае иоеднувати сиостереження двох р1вшв:
- макрор1вень (ириродна зона, шдзона, провшщя);
- м1крор1вень (система спряжених елементарних ландшафтов, локальний мкроводозб1р).
Автори роботи проанашзували i дослщили наявну шформащю стосовно грунтового иокриву i розробили реляцшну базу даних мошторингу грунтов як одного з основних елементов системи агроеколопчного мошторингу грунтов на землях сшьськогосподарського призначення. В систем! описано i представлено 69 вид1в грунтов, що представляють найголовшш1 типи, шдтипи i роди грунтов Украши. Проведен! дослщження носять науково-пошуковий характер, а рекомендаций зауваження i пропозицп будуть враховаш нами в подальших розробках.
Список лггератури
1. Зацерковний В. I. Концепщя створення системи агроеколог1чного мон1торингу сшьськогосподарських уг1дь 4epHiriBCbK0i област1 за допомогою Г1С / В. I. Зацерковний, С. В. Кривоберець, Ю. С. С1макш // «Сучасн1 досягнення геодезично! науки та виробництва». Зб1рник наукових праць Зах1дного геодезичного тов-ва УТГК. Вил. 2(22). Л. : Вид-во нац. ун-ту «Льв1в. пол1техн1ка», 2011. - C. 176-181.
2. Трощький М.О. Створення сучасно! системи агроеколопчного мошторингу Грунлв Микола1всько1 област1 / М. О. Тро1цький, Г. А. Макарова // HayKOBi прац1: Науково-методичний журнал. - Т. 107. Вил. 94. Еколопя. Микола!в : Вид-во ЧДУ iM. Петра Могили, 2009. - С 40-44
3. Мошторинг Грунпв. - Газета «Агроб1знес сьогодш» TOB «Видавничий Д1м 1мпрес-мед1а», 2010 -[Електронний ресурс] - Режим доступу : http://www.agro-business.com.ua/component/content/article/223.html?ed=31
4. Грунтознавство: П1дручник / [Д. Г. Тихоненко, М. О. TopiH, М. I. Лакт1онов, В. I. Кашвець та iH.]; за ред. Д.Г. Тихоненка. - К. : Вища осв1та, 2005. - 703 с.
5. ШматковГ. Г. Экологические проблемы обеспечения безопасной жизнедеятельности техногенно нагруженных регионов (на примере Днепропетровской области) / Г. Г. Шматков,
A. Ф. Оксамытный, И. Н. Николаева // Еколопя i природокористування. - 2009. - Вил. 12. - С. 4247.
6. Ямелинець Т. С. Застосування географ1чних ¿нформацгйних систем у Грунтознавств1: навч. noci6. / Т.С. Ямелинець ; Л. : Льв1в. нац. ун-т iM. ¡.Франка, 2008. - 194 с.
7. Зацерковний В. I. Використання геошформацшних технологш в анал1з1 Грунтового покриву /
B. I. Зацерковний, С. В. Кривоберець, Ю. С. С1макш // 1нженерна геодез1я. № 56. К. : КНУБА, 2010. - C. 162-168
8. Дмитр1ева В. I. Грунти 4epHiriBCbK0i област1 / В. I. Дмитр1ева. К. : Урожай, 1969. - 64 с.
9. Природно-сшьськогосподарське зонування Украши. - Оф. сайт Бюмодел. Моделювання бюр1зномашття, Модел1 розповсюдження вид1в (SDM), Просторовий анал1з, Освгга [Електронний ресурс] - Режим доступу : http://biomodel.org.ua/ua/training-package/ukraine-nature-agricultural-zoning/
10. ДУ Чертпвський обласний державний проектно-технолопчний центр охорони родючосп Грунлв i якосл продукцп «Облдержродючють»: OchobhI напрями i результати даяльносп [в1дпов. за випуск А. I. Мельник]. - Чернтв : «Облдержродючють», 2012. - 30 с.
11. Атлас почв Украинской CCP : [под: ред. Н. К. Крупского, Н. И. Полупана]. - К. : Урожай, 1979. -160 с.
Зацерковный В. И. Система агроэкологического мониторинга почв на землях сельскохозяйственного назначения / В. И. Зацерковный, С. В. Кривоберец // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия: География. - 2012. - Т. 25 (64). - № 1- С.60-74.
В статье рассмотрены преимущества использования ГИС в агроэкологическом мониторинге почв. Проиллюстрированы доступные программные средства, используемые для пространственного анализа. Приведенные возможности реализации перехода от традиционного картографического материала к геобазам данных, что открывает широкие перспективы для оперативного обновления существующих картограмм почв, а также для совмещенного анализа почвенно-ресурсной информации с информацией о рельефе, климате и других компонентах земельных ресурсов. Отражена созданная авторами реляционная база данных мониторинга почв как одного из основных элементов системы агроэкологического мониторинга почв на землях сельскохозяйственного назначения. В системе описано и представлено 69 видов почв, представляющих главные типы, подтипы и роды почв Украины.
Ключевые слова: почвенный покров, сельское хозяйство (с/х), агроэкологический мониторинг, система мониторинга почв, геоинформационные системы и технологии (ГИС и ГИТ).
Zacerkovniy V. 1 The system of agro-ecological monitoring of soil on agricultural lands / V. I. Zacerkovniy S. V. Krivoberets // Scientific Notes of Taurida National V. I. Vernadsky University. -Series: Geography. - 2012. - Vol. 25 (64). - № 1 - P. 60-74.
The article discusses the advantages of using GIS in the agro-ecological monitoring of soil. Illustrated by the available software tools used for spatial analysis. These feasibility of transition from traditional cartographic material to geobase data, which opens up broad prospects for the rapid updating of maps of existing soils, as well as for the combined analysis of the soil resource information with information about the topography, climate, and other components of the land. Reflect the authors created a relational database for monitoring of soil as one of the main elements of the agro-ecological monitoring of soil on agricultural lands. In the system described and represented 69 soil types representing the major types, subtypes and delivery of soils in Ukraine.
Keywords: soil, agriculture, agro-ecological monitoring, system monitoring of soils, geographic information systems and technologies (GIS and GIT).
Поступила вредакцию 17.04.2012 г.
