CC BY
26НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №2 2018
УДК 910.3 631.41 (574.1)
Канд. с.-х. наук Т.К. Салихов 1
ЦИФРОВИЗАЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА КАРАГАШСКОГО СЕЛЬСКОГО ОКРУГА ЗАПАДНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
Ключевые слова: геоинформационные системы, почвенный покров, темно-каштановые почвы, сельский округ
Рациональное использование и охрана почв в рыночных условиях требует адекватного применения новых подходов. Одним из таких системно-аналитических способов организации почвенного кадастра является сочетания традиционных наземных методов с технологиями геоинформационных систем (ГИС) на базе широкого использования аэрокосмических изображений разного разрешения. В результате исследований, разработана практически доступная для широкой аудитории пользователей ГИС методика составления почвенной карты с помощью программного продукта Агс01Б. С применением ГИС-технологии разработана цифровая почвенная карта на основе сканированных почвенных карт Карагашского сельского округа Западно-Казахстанской области.
Почвы являются важнейшим компонентом природных и биологических ресурсов любого государства, определяют социально-экономическое богатство страны и сильно влияет на политические отношения. При этом почва рассматривается как важнейшая часть окружающей природной среды, характеризующейся определенными природными (пространство, растительность и др.), социально-экономическими (средство производства, ценность и др.), производственными (предмет, орудие и средство труда, средство производства и др.) характеристиками. Полная и достоверная информация о почвах, включая их количественные и качественные характеристики, должна обеспечить возможность принятия органами исполнительной власти обоснованные решения по развитию конкретных территорий и страны в целом. Поэтому, постоянно растет потребность в объективной и систематизированной информации о почвенных ресурсах страны. Последнее диктует необходи-
1 Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан
мость создания принципиально иной системы учета, оценки и мониторинга почвенными ресурсами, отличающейся от управления другими видами материальных ресурсов.
Создание современной картографической основы традиционными наземными методами потребует нескольких десятилетий и огромных финансовых вложений. Решением данной проблемы является интеграция усилий ведомств так или иначе связанных с производством картографической продукций. Одной из составляющих сокращения сроков является переход на новые технологии в картографо-геодезическом производстве. Это и переход в геоцентрическую систему координат (на автономные методы спутниковых координатных определений) и создание ГИС с использованием цифровой картографии. Внедрение этих технологии позволит сократить как сроки, так и объемы финансовых вложений примерно в два раза [6].
Рациональное использование и охрана почв в рыночных условиях требует адекватного применения новых научно-методических сопровождений. Одним из таких системно-аналитических способов организации почвенного кадастра является сочетания традиционных наземных методов с технологиями геоинформационных систем (ГИС) на базе широкого использования аэрокосмических изображений разного разрешения. Такой подход лежит в основе аграрных геоинформационных систем развитых стран мира [1, 4, 5], где почвы являются основной подсистемой этого информационного продукта. Развитие научных исследований в этом направлении соответствует требованиям Государственной программы по форсированному индустриально-инновационному развитию Республики Казахстан и Программы развития космической деятельности в Республике Казахстан.
Цель исследования - изучение почвенного покрова и разработка почвенной карты Карагашского (Новопетровского) сельского округа Чин-гирлауского района Западно-Казахстанской области на основе применения ГИС-технологий для решения перспективных задач мониторинга земельных ресурсов и развития агробиоиндустрии.
Материалы и методы исследований. Для проведения крупномасштабных почвенных изысканий придерживались, соответствующих методических рекомендаций [2, 7]. Физико-химические параметры почв изучались общепринятыми методами [3, 8]. Для топографо-геодезических работ использованы бумажные почвенные карты разного масштаба - от 1:100 000 до 1:25 000 (для поиска и выделения эталонных участков). Разработка крупномасштабной почвенной карты с применением ГИС-
технологий осуществляли на основе программного продукта ArcGIS с использованием отсканированных бумажных карт и аэрофотопланов.
На этих территориях нами проведены исследования почвенного покрова на основе геосистемного подхода и новых информационных технологий. Карта создается на основе фрагмента подложки почвенной карты и фотоплана, и производиться с помощью ArcGIS. После установки этого программного продукта на компьютер запускается ArcGIS. Следующим шагом является использование подложки почвенной карты и фотоплана. Для того чтобы подгрузить шейп файл, в окне Data Source Types выбирают Feature Data Source. Для этого запускают приложение программы ArcGIS - ArcCatalog. При создании почвенной карты для отображения почвенного слоя используются две атрибутивные таблицы (Attributes таблица и Sihr dbf таблица).
Для непосредственного создания того или иного полигона почв из подложки почвенной карты и фотоплана (рис. 1) щелкните кнопку инструмента Draw Rectangle, в ниспадающем списке выбирают инструмент, наиболее подходящий для прорисовки (отцифровки) данного объекта.
Рис. 1. Сканированная почвенная карта для создания полигонов почв.
При создании же соседних почвенных ареалов и вообще при дальнейшем процессе создания почвенной карты нужно использовать инструмент автополигон (рис. 2), что очень удобно.
Рис. 2. Использования инструмента для создания полигона почвы.
На рис. 3 приведена разработанная почвенная карта Карагашского сельского округа Чингирлауского района Западно-Казахстанской области, которая была создана с применением вышеописанной методики на основе сканированных почвенных карт.
Рис. 3. Почвенная карта Карагашского сельского округа Чингирлауского района Западно-Казахстанской области.
Таблица
Легенда к почвенной карте Карагашского сельского округа
№ Мех. состав Название почвы
1в с темно-каштановые среднемощные среднесуглинистые
1г лс темно-каштановые среднемощные легкосуглинистые
1д сп темно-каштановые среднемощные супесчаные
№ Мех. состав Название почвы
1е п темно-каштановые среднемощные песчаные
2г лс темно-каштановые среднемощные с лугово-каштановыми 20... 30 %
2е п темно-каштановые среднемощные с лугово-каштановыми 20. 30 %
3г лс темно-каштановые среднемощные с солонцами каштановыми солончаковатыми 10.20 %
3д сп темно-каштановые среднемощные с солонцами каштановыми солончаковатыми 10.20 %
4г лс темно-каштановые среднемощные с солонцами каштановыми мелкими и средними солончаковатыми 30.50 %
4д сп темно-каштановые среднемощные с солонцами каштановыми мелкими и средними солончаковатыми 30.50 %
5в с темно-каштановые карбонатные среднемощные с лугово-каштановыми 20.30 %
6в с темно-каштановые слабосолонцеватые среднемощные
7г лс темно-каштановые слабосолонцеватые среднемощные с солонцами мелкими солончаковатыми 20.30 %
7в с темно-каштановые слабосолонцеватые среднемощные с солонцами мелкими солончаковатыми 20.30 %
8в с темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные
8г лс темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные
9г лс темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные с темно-каштановыми карбонатно-солонцеватыми среднемощными солончаковатыми 20.30 %
10в с темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные с солонцами мелкими солончаковатыми 10.20 %
11в с темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные с солонцами каштановыми мелкими и средними солончаковатыми 20.30 %
11г лс темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные с солонцами каштановыми мелкими и средними солончаковатыми 20.30 %
12б тс темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные тяжелосуглинистые с солонцами мелкими солончаковатыми 30.50 %
12в с темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные с солонцами мелкими солончаковатыми 30.50 %
12г лс темно-каштановые среднесолонцеватые среднемощные с солонцами мелкими солончаковатыми 30.50 %
13г лс темно-каштановые маломощные
13д сп темно-каштановые маломощные
13е п темно-каштановые маломощные
14е п темно-каштановые маломощные с песками бугристыми закрепленными 20.30 %
№ Мех. состав Название почвы
15е п темно-каштановые маломощные с луговыми карбонатными 20.30 %
16г лс темно-каштановые маломощные слабозащебененные с темно-каштановыми карбонатными слабосмытыми слабозащебенен-ными 20.30 %
17в с темно-каштановые маломощные карбонатные слабозащебененные
17д сп темно-каштановые маломощные карбонатные слабозащебененные
18г лс темно-каштановые маломощные карбонатные слабозащебенен-ные с темно-каштановыми карбонатными малоразвитыми среднезащебененными 20.30 %
20в с темно-каштановые карбонатные неполноразвитые с темно-каштановыми карбонатными малоразвитыми 20.30 %
21б тс темно-каштановые карбонатные малоразвитые солончаковатые среднезащебененные
21в с темно-каштановые карбонатные малоразвитые солончаковатые среднезащебененные
22б тс темно-каштановые карбонатные малоразвитые среднезащебененные с лугово-каштановыми карбонатными 20. 30 %
22в с темно-каштановые карбонатные малоразвитые среднезащебененные с лугово-каштановыми карбонатными 20. 30 %
23б тс темно-каштановые карбонатные малоразвитые солончаковатые среднезащебененные с выходами пород 30.50 %
24г лс темно-каштановые слабосмытые
25г лс темно-каштановые слабосмытые с темно-каштановыми средне-смытыми 30.50 %
26г лс темно-каштановые слабосмытые с лугово-каштановыми 20. 30 %
27г лс темно-каштановые слабосмытые среднесолонцеватые
28д сп темно-каштановые слабосмытые среднесолонцеватые с солонцами мелкими солончаковатыми 20.30 %
29в с темно-каштановые карбонатные слабосмытые
30в с темно-каштановые карбонатные слабосмытые с темно-каштановыми карбонатными среднесмытыми 20.30 %
31д сп темно-каштановые слабодефлированные
31е п темно-каштановые слабодефлированные
32в с каштановые с солонцами каштановыми с солонцами мелкими и средними солончаковатыми до 10 %
33д сп каштановые маломощные карбонатные
34в с каштановые среднесолонцеватые с солонцами мелкими и средними солончаковатыми 30.50 %
35в с лугово -каштановые
35д сп лугово -каштановые
№ Мех. состав Название почвы
35е п лугово -каштановые
36в с лугово-каштановые солонцеватые
37б тс лугово-каштановые намытые
37в с лугово-каштановые намытые
38е п луговые
39в с луговые карбонатные
39д лс луговые карбонатные
39е п луговые карбонатные
40в с луговые карбонато-солончаковатые
41б тс солонцы мелкие солончаковатые
41г лс солонцы мелкие солончаковатые
42б тс солонцы мелкие солончаковые и солончаковатые с лугово-каштановыми солонцеватыми 20.. .30 %
42в с солончаки луговые
43б тс солончаки луговые
44в п пески бугристые закрепленные
44е п пески бугристые закрепленные
45е п пески равнинные закрепленные
46е п пески бугристые закрепленные с песками равнинными закрепленными 20.30 %
47е п пески равнинные закрепленные с песками бугристыми закрепленными 20.30 %
49д сп темно-каштановые маломощные карбонатные с солонцами мелкими карбонатными 10.20 %
50 п урочище Карагаш территория областного заказника Ак-Кумы
На основании исследовании можно сделать следующие выводы:
- для повышения качества генерализованных карт (районных, областных и прочих) необходимо создание объективных автоматизированных методов генерализации карт в цифровой среде;
- в результате исследований автора, разработана простая и в тоже время практически доступная для широкой аудитории пользователей ГИС методика составления цифровой почвенной карты с помощью программного продукта АгсОК. Для составления карты можно пользоваться любыми отсканированными картографическими основами, фотопланами, а при наличии и другими растровыми материалами. И в качестве доказательства работоспособности, с ее помощью в последующем будет создана крупномасштабная почвенная карта Чингирлауского района Западно-Казахстанской области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алипбеки О.А. Разработка и внедрение электронного сельского хозяйства путь к повышению конкурентоспособности аграрного производства Казахстана // Сб. матер. междунар. научно-практич. конф. «Повышение конкурентоспособности сельскохозяйственного производства Казахстана: проблемы и пути решения». - Алматы: Агроуниверси-тет, - 2007. - С. 14-17.
2. Алтаев Ж. ГИС и земельный кадастр Казахстана // ArcReview, 2003. -№ 2 (25) - [http: //dataplus.ru/Arcrev/Number_25/2_Kazah.htm].
3. Алтаев Ж.С. ГИС и земельный кадастр Казахстана - 2. Навсегда? // ArcReview, 2005. - № 2 (33) - [http://dataplus.ru/ Arcrev/ Number_33/Index.htm].
4. Есполов Т.И., Алипбеки О.А., Сейфуллин Ж.Т. О разработке агрогео-информационной системы Казахстана: постановка проблемы // Исследования. Результаты. - 2006. - №6. - С. 3-8.
5. Есполов Т.И., Алипбеки О. А., Кешуов С.А. О проблеме устойчивого развития агроресурсов и фондов //Матер. междунар. научно-практ. конфер., посвященная 70-летию заслуженного работника с/х РК Бай-жуманова А.Б. - Алматы: Бастау, 2008. - С. 4-6.
6. Оспанов А., Дюсенбеков З. Земельные ресурсы и земельная реформа в Республике Казахстан. - Астана. АУЗР, 2001. - 352 с.
7. Салихов Т.К. Топыракгану: о^ульщ /Алматы: «Эверо» баспасы, 2016. -457 бет.
8. Салихов Т.К. Современное состояние плодородия почвенного покрова геоэкосистем Лубенского сельского округа // Вестник Казахско-Британского технического университета. - 2017. - № 1. - С. 52-55.
Поступила 14.05.2018
Ауыл.-шар. гылымд. канд. Т.К. Салихов
ГАЖ-ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫН ЦОЛДАНУ НЕГ1З1НДЕ БАТЫС ЦАЗАЦСТАН ОБЛЫСЫ ЦАРАГАШ АУЫЛДЫЦ ОКРУГ1НЩ ТОПЫРАЦ ЖАМЫЛГЫСЫН ЦИФРЛЕУ
Тушн свздер: геоа^параттыщ жYЙелер, топыра^ жамылгысы, ^нпрт ^ара ^оцыр топыра^, ауылдыщ округ
Цэз1рг1 наръщтъщ жагдайда топырацты muiMdi пайдалану жэне цоргау жаца гылыми-эдiстемелiк тэстдер цолдану талап етуде. Осындай ЖYйелi-аналитикалыц macudepiH арцылы топырац
кадастрын уйымдастыру Yшiн дэcmYpлi жерYстi adicmepiMen геоащпараттыщ Ж7йелер (ГАЖ) технологияларын Yunecmipy 7шт эр mYpni аэрогарыштыщ cypemmepдi кецтен пайдалану щажет. Зерттеу нэтижестде щол жemiмдi кен аудитория пайдалануш^гларга ГАЖ арщылы жасау эдicmeмeci ЖYзiндe топыращ картасыныц ArcGIS багдарламалыщ emMi квмeгiмeн жасалынды. ГАЖ-технологиясын щолдану арщыглы Батыс Цазащстан облысы Царагаш ау^глдыщ округтщ сандыщ топыращ картасы сканерленген топыращ картасы нeгiзiндe щурастырылды
Salikhov T.K.
DIGITIZATION OF THE SOIL COVER OF THE KARAGASH RURAL DISTRICT OF THE WEST KAZAKHSTAN REGION BASIS ON THE APPLICATION OF GIS TECHNOLOGIES
Key words: geographic information systems, soil cover, dark chestnut soils, rural district
Rational use and protection of soils in market conditions requires adequate application of new scientific and methodological approaches. One of these systems-analytical methods of soil inventory organization is combination of traditional ground methods with technologies of geographic information systems (GIS) based on wide use of aerospace images of different resolutions. As a result of the research, a method of soil mapping using ArcGIS software was developed that is practically accessible to a wide audience of GIS users. Using GIS technology, a digital soil map based on scanned soil maps of Karagash rural district in West Kazakhstan region was developed.
