Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 173-181
Методологические и информационные основы оценки водообеспеченности территорий средствами ДЗЗ и ГИС
1 Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма, Симферополь, Россия
Одобрена к печати: 16.05.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-173-181
Цель работы заключается в разработке и проверке усовершенствованной методологии оценки водообеспеченности степной части Крымского полуострова с использованием возможностей геоинформационных систем (ГИС) и данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для уточнения водоресурсного потенциала региона. Актуальность работы подтверждается необходимостью переориентирования водохозяйственного комплекса на местные водные ресурсы, определения и картирования водоресурсного потенциала территории. Для решения поставленных задач использованы данные ДЗЗ (дешифрирование космических снимков и доступные мониторинговые материалы характеристик развития биоценозов и параметров водообеспеченности – NDVI, NDDI и др.), которые дали возможность, с применением открытого программного обеспечения ГИС, выделить тематические слои, определить основные элементы водного баланса территории и уточнить показатели состояния обеспеченности водными ресурсами территории степной части Крымского полуострова с последующей их графической визуализацией. Созданная база данных критериев водообеспеченности территори, насчитывающая более 20 показателей с характеристиками, формулами расчета, диапазонами варьирования параметров, преимуществами и ограничениями использования, может стать основой геобазы данных информации и быть использована как составляющая системы поддержки принятия решений при разработке мероприятий по смягчению воздействия засухи.
Ключевые слова: ГИС, ДЗЗ, SPI, AI, NDVI, NDDI, водообеспеченность, осадки, испарение, Крым
Полный текстСписок литературы:
- Барталев С.А., Лупян Е.А. Исследования и разработки ИКИ РАН по развитию методов спутникового мониторинга растительного покрова // Исследование Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 1. С. 197–214.
- Лупян E.A., Барталев С.А., Крашенинникова Ю.С. Наблюдение аномально раннего развития сельскохозяйственных культур в южных регионах России весной 2016 года на основе данных дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. С. 240–243.
- Постановление Совета министров Республики Крым от 29 октября 2014 года № 423 Об утверждении Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия Республики Крым на 2015–2017 годы. URL: http://msh.rk.gov.ru/file/postanovlenie_soveta_ministrov_respubliki_ krim_ot423.pdf (дата обращения 20.11.2016)
- Савин И.Ю., Лупян Е.А., Барталев С.А. Оперативный спутниковый мониторинг состояния посевов сельскохозяйственных культур в России // Геоматика. 2011. № 2. С. 69–76.
- Страшная А.И., Барталев С.А., Максименкова Т.А., Чуб О.В., Толпин В.А., Плотников Д.Е., Богомолова Н.А. Агрометеорологическая оценка состояния озимых зерновых культур в период прекращения вегетации с использованием наземных и спутниковых данных на примере Приволжского федерального округа // Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. М.: Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации. 2014. № 351. С. 85–107.
- Страшная А.И., Богомолова Н.А., Тищенко В.А., Павлова К.И., Тебуев Х.Х. Агрометеорологические условия и прогнозирование урожайности семян подсолнечника в Приволжском федеральном округе // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. № 359. С.–142–160.
- Страшная А.И., Тарасова Л.Л., Богомолова Н.А., Максименкова Т.А., Береза О.В. Прогнозирование урожайности зерновых и зернобобовых культур в центральных черноземных областях на основе комплексирования наземных и спутниковых данных // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2015. № 353. С. 128–153.
- Толпин В.А., Барталев С.А., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Прошин А.А., Флитман Е.В. Оценка состояния сельскохозяйственных культур на основе межгодовой динамики с использованием данных MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т. 4. № 2. С. 380–389.
- Толпин В.А., Лупян Е.А., Барталев С.А., Плотников Д.Е., Матвеев А.М. Возможности анализа состояния сельскохозяйственной растительности с использованием спутникового сервиса «ВЕГА» // Оптика атмосферы и океана: Изд-во Сибирского отделения РАН, 2014. Т. 27. № 7. С. 581–586.
- Щербенко Е.В. Дистанционные методы выявления сельскохозяйственной засухи // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Вып. 4. Т. 2. С. 408–419.
- Щербенко Е.В., Шорохова М.А., Дронин Н.М., Скабелкин Ю.А. Обнаружение засухи по данным космических съемок //ArcReview. 2004. № 2. С. 8–9.
- Alexandridis T.K., Cherif I., Chemin Y., Silleos G.N., Stavrinos E., Zalidis G.C. Integrated methodology for estimating water use in Mediterranean agricultural areas // Remote Sensing. 2009. Vol. 1 (3). P. 445–465.
- Alexandridis T.K., Zalidis G.C., Silleos N.G. Mapping irrigated area in Mediterranean basins using low cost satellite Earth Observation // Computers and Electronics in Agriculture. 2008. Vol. 64 (2). P. 93–103.
- Bastiaanssen W.G.M., Karimi P., Rebelo L.-M., Duan Z., Senay G., Muttuwatte L., Smakhtin V. Earth Observation Based Assessment of the Water Production and Water Consumption of Nile Basin Agro-Ecosystems // Remote Sensing. 2014. Vol. 6 (11). P. 10306–10334.
- Hu G., Jia L., Menenti M. Comparison of MOD16 and LSA-SAF MSG evapotranspiration products over Europe for 2011 // Remote Sensing of Environment. 2015. Vol. 15. P. 510–526.
- Karimi P., Bastiaanssen W.G.M. Spatial evapotranspiration, rainfall and land use data in water accounting – Part 1: Review of the accuracy of the remote sensing data // Hydrology and Earth System Sciences Discussions. 2013. Vol. 15. P. 507–532.
- Labbassi K., Akdim N., Alfieri S.M., Menenti M. Observation and Modelling of Soil Water Content Towards Improved Performance Indicators of Large Irrigation Schemes // EGU General Assembly, Geophysical Research Abstracts, Austria. 2014. Vol. 16. P. 14994.
- Menenti M., Jia L., Mousivand A., Hu G., Zheng C., Lu J. Evaluation of ET data products: Parameterizations, rate limiting process and influential surface properties // Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2016 IEEE International. 2016. P. 214–217.
- Mucher S., Roerink G., Franke J., Suomalainen J., Kooistra L. Monitoring agricultural crop growth: comparison of high spatial-temporal satellite imagery versus UAV-based imaging spectrometer time series measurements // EGU General Assembly Conference Abstracts. 2014. Vol. 16. P. 15788.
- Popovych V., Dunaieva Ie. Monitoring and Evaluation of Water Availability of the South of Ukraine and Russian Federation with Usage of the Standardized Precipitation Index // International Journal of Engineering Research and Technology (IJERT). 2014. Vol. 3. Issue 9. P. 24–27.
- Roerink G.J., Menenti M., Soepboer W., Su Z. Assessment of climate impact on vegetation dynamics by using remote sensing // Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 2003. Vol. 28 (1). Iss. 1–3. P. 103–109.
- Seppelt R., Voinov A. Optimization Methodology for Land Use Patterns Using Spatial Explicit Landscape Models // Ecological Modeling. 2002. Vol. 151/2–3. P. 125–145.
- van Eekelen M.W., Bastiaanssen W.G.M., Jarmain C., Jackson B., Fereira F., van der Zaag P., Okello A.S., Bosch J., Dyeh P., Bastidas-Obando E., Dost R.J.J., Luxemburg W.M.J. A novel approach to estimate direct and indirect water withdrawals from satellite measurements: A case study from the Incomati basin // Agriculture Ecosystems and Environment. 2015. Vol. 200. P. 126–142.
- Voinov A., Bousquet F. Modelling with stakeholders // Environmental Modelling and Software. 2010. Vol. 25. P. 1268–1281.