Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 6. С. 29-39
Использование спутниковых данных для составления почвенных карт: современные тенденции и проблемы
1 Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Москва, Россия
2 Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
Одобрена к печати: 10.11.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-6-29-39
Рассмотрены особенности использования спутниковых данных для картографирования почв на современном этапе. Несмотря на длительный период развития дистанционных (в том числе и спутниковых) методов в почвоведении в настоящий момент спутниковые данные все еще достаточно редко используются при составлении почвенных карт. Часть исследователей используют спутниковые композиты в качестве подложки, а также в качестве источника данных о рельефе территории при картографировании почв. Другие пытаются развивать методы автоматизированного анализа спутниковых изображений. Использование тех или иных методов в значительной степени предопределяется масштабом работ и географическими особенностями территории исследований. В большинстве случаев используются многоканальные спутниковые данные высокого и сверхвысокого пространственного разрешения. Единично используются данные радарной спутниковой съемки и гиперспектральные данные. В отличие от прошлых десятилетий в настоящее время больше исследований направлено на картографирование отдельных свойств почв поверхностного горизонта почв, а не на составление почвенных карт. Это связано с тем, что свойства верхнего горизонта почв не всегда связаны с их классификационным положением, которое является объектом отображения на почвенных картах всех масштабов.
Ключевые слова: картографирование почв, классификация почв, бесконтактное изучение почв, генерализация
Полный текстСписок литературы:
- Андроников В.Л. Аэрокосмические методы изучения почв. М.: Колос, 1979. 280 с.
- Аэрокосмические методы в почвоведении и их использование в сельском хозяйстве. М.: Наука, 1990. 247 с.
- Герасимова М.И., Гаврилова И.П., Богданова М.Д. Мелкомасштабное почвенное картографирование. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2010. 119 с.
- Евдокимова Т.И. Почвенная съемка. М.: МГУ, 1987. 271 с.
- Кирьянова Е.Ю., Савин И.Ю. Неоднородность посевов, определяемая по спутниковым данным MODIS, как индикатор контрастности почвенного покрова // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. № 3. С. 36–39.
- Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 218 с.
- Конюшкова М.В., Козлов Д.Н. Автоматизированный анализ распространения тёмноцветных черноземовидных почв в северном Прикаспии по данным космической съемки (на примере Джаныбекского стационара) // Аридные экосистемы. 2010. Т. 16, № 5. С. 46–56.
- Королюк Т.В. Почвенная интерпретация космических изображений в системе методов ЦПК // Цифровая картография почв: теоретические и экспериментальные исследования. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2012. С. 124–139.
- Кравцова В.И. Космические методы картографирования. М.: Изд-во МГУ, 1995. 240 с.
- Кренке А.Н. Коррекция почвенных карт на основе данных дистанционного зондирования и цифровой модели рельефа // Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2012. С. 284–302.
- Мохамед Е.С., Али А.М., Ширбени М.А.Э., Разек А.А.А.Э., Савин И.Ю. Использование ближнего инфракрасного диапазона для спектрометрической оценки загрязнения почв дельты Нила // Почвоведение. 2016. № 6. С. 690–696.
- Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования. М.: Колос, 1973. 95 с.
- Прудникова Е.Ю. Автоматизированное картографирование почв по спутниковым данным для проектирования АЛСЗ: автореферат дисс. канд. биол. наук. М., 2013. 30 с.
- Прудникова Е.Ю., Савин И.Ю. Спутниковая оценка дегумификации пахотных почв в Саратовском Поволжье // Почвоведение. 2015а. № 5. С. 597–604.
- Прудникова Е.Ю., Савин И.Ю. Автоматизированное картографирование гранулометрического состава почв по спутниковым данным среднего и высокого разрешения // Почвенные и земельные ресурсы: состояние, оценка, использование. Материалы Первой Всероссийской открытой конференции. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2015б. С. 251–256.
- Савин И.Ю. Влияние ливневого дождя на интегральную отражательную способность поверхности черноземных почв // Почвоведение. 1995. № 8. С. 976–980.
- Савин И.Ю. О тоне изображения открытой поверхности почв как прямом дешифровочном признаке // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2013. № 71. С. 52–64.
- Савин И.Ю., Овечкин С.В. Об обновлении среднемасштабных почвенных карт // Почвоведение. 2014. № 10. С. 1184–1192.
- Савин И.Ю. Симакова М.С. Спутниковые технологии для инвентаризации и мониторинга почв в России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 104–115.
- Савин И.Ю., Симакова М.С., Овечкин С.В. Перспективы развития картографии почв в России // Почвенные и земельные ресурсы: состояние, оценка, использование. Материалы Первой Всероссийской открытой конференции. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2015. С. 274–279.
- Симакова М.С. Картографирование почвенного покрова с использованием материалов аэро– и космической фотосъемки: автореф. дисс. докт. с-х. наук. М., 1984. 43 с.
- Симакова М.С., Савин И.Ю. Использование материалов аэро- и космической съемки в картографировании почв: (пути развития, состояние, задачи) // Почвоведение. 1998. № 11. С. 1339–1347.
- Составление областных среднемасштабных почвенных карт Нечерноземья с показом структуры почвенного покрова (рекомендации). М.: Агропромиздат, 1990. 80 с.
- Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2012. 350 с.
- Bartholomeus H.M., Schaepman E.M., Kooistra L., Stevens A., Hoogmoed B.W., Spaargaren O.S.P. Spectral Reflectance Based Indices for Soil Organic Carbon Quantification // Geoderma. 2008. Vol. 145. P. 28–36.
- Bellinaso H., Demattê J.A.M., Romeiro S.A. Soil Spectral Library and Its Use in Soil Classification // R. Bras. Ci. Solo. 2010. No. 34. P. 861–870.
- Ben-Dor E., Chabrillat S., Demattê J.A.M., Taylor G.R., Hill J., Whiting M.L., Sommer S. Using Imaging Spectroscopy to Study Soil Properties // Remote Sensing of Environment. 2009. Vol. 113. P. 38–55.
- Brocca L., Tullo T., Melone F., Moramarco T., Morbidelli R. Catchment scale soil moisture spatial-temporal variability // Journal of Hydrology. 2012. Vol. 422. P. 63–75.
- Browning D.M., Duniway M.C. Digital Soil Mapping in the Absence of Field Training Data: A Case Study Using Terrain Attributes and Semiautomated Soil Signature Derivation to Distinguish Ecological Potential // Applied and Environmental Soil Science. 2011. Vol. 2011. Article ID 421904. P. 1–12.
- De Jeu R., Dorigo W. On the importance of satellite observed soil moisture // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2016. Vol. 45. Part B. P. 107–109.
- Digital Soil Mapping with Limited Data. Netherlands: Springer, 2008. 446 p.
- Douaoui A.K., Herve´ N., Walter C. Detecting salinity hazards within a semiarid context by means of combining soil and remote sensing data // Geodema. 2006. Vol. 134. P. 217–230.
- Hively W., McCarty G.W., Reeves III J.B., Lang M.W., Oesterling R.A., Delwiche S.R. Use of Airborne Hyperspectral Imagery to Map Soil Properties in Tilled Agricultural Fields // Applied and Environmental Soil Science. 2011. Article ID 358193. P. 1–13.
- Hengl T., Reuter H.I. (eds). Geomorphometry: Concepts, Software, Applications. Developments in Soil Science. Netherlands: Elsevier, 2008. Vol. 33. 772 p.
- Lagacherie P., Gomez C., Bailly J.S., Baret F., Coulouma G. The Use of Hyperspectral Imagery for Digital Soil Mapping in Mediterranean Areas // Digital Soil mapping. 2010. P. 93–102.
- Lhissou R., El Harti A., Chokmani K. Mapping soil salinity in irrigated land using optical remote sensing data // Eurasian Journal of Soil Science. 2014. No. 3. P. 82–88.
- Maselli F., Gardin L., Bottai L. Automatic mapping of soil texture through the integration of ground, satellite and ancillary data // Int. J. Remote Sens. 2008. No. 29. P. 5555–5569.
- McBratney A.B., Mendonça Santos M.L., Minasny B. On digital soil mapping // Geoderma. 2003. Vol. 117. No. 1–2. P. 3–52.
- Metternichet G.I., Zinck J.A. Remote sensing of soil salinity: potential and constraints // Remote Sensing of Environment. 2003. Vol. 85. P. 1–20.
- Minasny B., McBratney A.B. Digital soil mapping: A brief history and some lessons // Geoderma. 2015. Vol. 184. P. 301–311.
- Mulder V.L., de Bruin S., Schaepman M.E., Mayr T.R. The use of remote sensing in soil and terrain mapping. A review // Geoderma. 2011. Vol. 162. P. 1–19.
- Saunders A.M., Boettinger J.L. Incorporating classification trees into a pedogenic understanding raster classification methodology, Green River Basin, Wyoming, USA // Digital Soil Mapping: An Introductory Perspective. Amsterdam: Elsevier, 2007. P. 389–399.
- Serteser A., Kargιoğlu M., Içağa Y., Konuk M. Vegetation as an Indicator of Soil Properties and Water Quality in the Akarçay Stream (Turkey) // Environmental Management. 2008. Vol. 42. P. 764.
- Shepherd K.D., Walsh M.G. Development of Reflectance Spectral Libraries for Characterization of Soil Properties // Soil Sci. Soc. Am. J. 2002. Vol. 66. P. 988.
- Tiwari S., Saha S., Kumar S. Prediction Modeling and Mapping of Soil Carbon Content Using Artificial Neural Network, Hyperspectral Satellite Data and Field Spectroscopy // Advances in Remote Sensing. 2015. No. 4. P. 63–72.
- Wang D.-C., Zhang G.-L., Zhao M.-S. Retrieval and Mapping of Soil Texture Based on Land Surface Diurnal Temperature Range Data from MODIS // PLoS ONE. 2015. Vol. 10. No. 6. e0129977.
- Wang L., Qu J.J. Satellite remote sensing applications for surface soil moisture monitoring: A review // Frontiers of Earth Science in China. 2009. Vol. 3. No. 2. P. 23–247.
- Zhai Y.S., Thomasson J.A., Boggess J.E., Sui R.X. Soil texture classification with artificial neural networks operating on remote sensing data // Computers and Electronics in Agriculture. 2006. Vol. 54. P. 53–68.