Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 128-138
Диагностика водообеспеченности сельскохозяйственных культур СУАР КНР в течение 2003–2019 гг. по данным eMODIS NDVI C6
А.Г. Терехов
1, 2 , Н.Н. Абаев
2, 3 , Е.И. Лагутин
4 1 Институт информационных и вычислительных технологий МОН РК, Алматы, Казахстан
2 РГП "Казгидромет", Алматы, Казахстан
3 Казахский Национальный Университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
4 Институт водных проблем и экологии, Тараз, Казахстан
Одобрена к печати: 02.12.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-128-138
Работа посвящена диагностике водообеспеченности сельскохозяйственных культур Синьцзян-Уйгурского Автономного Района (СУАР) Китайской народной республики (КНР) в течение последних 17 лет (2003–2019). Эти территории обеспечиваются водой в большой степени за счёт трансграничных (КНР ― Казахстан) рек Или и Чёрный Иртыш. В летний период естественная растительность в аридном климате СУАР практически отсутствует, а растениеводство базируется на поливном земледелии, которое является одним из наиболее значительных потребителей речных водных ресурсов. Значения вегетационного индекса NDVI отражают состояние сельскохозяйственной растительности, которое в конечном итоге зависит от режима увлажнения корнеобитаемого слоя почвы. Таким образом, величины сезонных максимумов NDVI в контурах сельскохозяйственных районов СУАР прямо связаны с долей площадей, относящихся к сельскохозяйственным полям, и режимами увлажнения почвенного слоя (объёмами водопотребления). В работе рассмотрена многолетняя динамика средних значений NDVI на первую декаду июля для двенадцати сельскохозяйственных районов СУАР, расположенных на Джунгарской равнине, Кашгарской равнине (Таримская впадина) и в долине р. Или (КНР). В качестве NDVI использовался декадный продукт NDVI e-MODIS C6 с разрешением 250 м, доступный на портале программы Early Warning and Environmental Monitoring Program. Получено, что в вододефицитных районах Джунгарской равнины и Таримской впадины за период 2003–2019 гг. регистрируется существенное увеличение значений NDVI, вызванное в основном расширением площади поливной пашни. В водоизбыточных районах долины р. Иле и бассейне р. Хайдык-Гол наблюдается относительно незначительный рост NDVI, что связано с освоенностью всех удобных для пашни земель. Устойчивость водообеспеченности сельскохозяйственных районов Джунгарской равнины оценивалась по динамике NDVI в низовьях рек Боло-Тала, Куйтунь и Манас перед их впадением в конечные водные объекты (озёра Эби-Нур и Манас). Тренды снижения значений NDVI не были зарегистрированы, что говорит об отсутствии отрицательной динамики в водности этих рек после их выхода из зон сельскохозяйственного использования. То есть можно констатировать устойчивость водоснабжения сельскохозяйственных районов Джунгарской равнины в настоящий момент и наличие потенциала для их дальнейшего развития.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, многолетний мониторинг NDVI, сглаженный NDVI, трансграничный бассейн р. Или, Джунгарская равнина, Кашгарская равнина, поливное земледелие
Полный текстСписок литературы:
- Музылев Е. Л., Старцева З. П., Зейлигер А. М., Ермолаева О. С., Волкова Е. В., Василенко Е. В., Осипов А. И. Использование спутниковых данных о характеристиках подстилающей поверхности и метеорологических характеристиках при моделировании водного и теплового режимов большого сельскохозяйственного региона // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 44–60. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-44-60.
- Письман Т. И., Ботвич И. Ю., Шевырногов А. П. Оценка состояния лесной растительности Красноярского края (заповедник «Столбы») по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 130–140. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-130-140.
- Рысбеков Ю. Х., Рысбеков А. Ю. Управление водными ресурсами в Китае // Информац. сб. НИЦ МКВК. 2014. № 41. 80 с. URL: http://www.cawater-info.net/library/rus/inf/41.pdf.
- Сборник протоколов заседаний Казахстанско-Китайской совместной комиссии по использованию и охране трансграничных рек (2001–2008 гг.). 2008. 47 с. URL: http://www.cawater-info.net/library/rus/protokols_kaz-china.pdf.
- Терехин Э. А. Анализ многолетней динамики вегетационного индекса для посевных площадей спутниковой информации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. С. 48–58.
- Терехов А. Г. Технические характеристики водного канала Кара-Ертис – Карамай: спутниковые оценки // Гидрометеорология и экология. 2017. Т 87. № 4. С. 54–62.
- Терехов А. Г. (2018а) Технические характеристики водного канала Кара-Ертис – Урумчи: спутниковые оценки // Гидрометеорология и экология. 2018. Т. 91. № 4. С. 63–74.
- Терехов А. Г. (2018б) Мониторинг озера Манас (КНР) в период 1989–2017 годов по спутниковым данным Landsat // Гидрометеорология и экология. 2018. Т. 89. № 2. С. 63–72.
- Терехов А., Калимолдаев М., Пак И., Долгих С. Экспансия агроландшафта и состояние основных водных объектов на территории Синьцзян-Уйгурского автономного района (бассейны реки Иле и озера Эби-Нур) по данным спутниковой съемки 1990–2017 гг. // Новые методы и результаты исследований ландшафтов в Европе, Центральной Азии и Сибири. В 5-ти т. / под ред. В. Г. Сычёва, Л. Мюллера. М.: Изд-во ФГБНУ «ВНИИ агрохимии», 2018. Т. 3. С. 219–223.
- Яровая пшеница в Северном Казахстане / под ред. Бараева А. И. Алма-Ата: Изд-во Кайнар, 1976. 232 с.
- Aguilar C., Zinnert J., Polo M. J., Young D. NDVI as an indicator for changes in water availability to woody // Ecological Indicators. 2012. V. 23. P. 290–300. DOI: 10.1016/j.ecolind.2012.04.008.
- Dalezios N. R., Spyropoulos N., Dercas N., Psomiadis E. Remotely Sensed Methodologies for Crop Water Availability and Requirements in Precision Farming of Vulnerable Agriculture // Water Resources Management. 2019. V. 33. No. 4. P. 1499–1519. DOI: 10.1007/s11269-018-2161-8.
- Climatological Atlas of the People’s Republic of China. Beijing: China Meteorological Press, 2002. 250 p.
- Muthuwatta L., Ahmad M., Bos M. G., Rientjes T. H.M. Assessment of water availability and consumption in the Karkheh River Basin, Iran ― Using Remote Sensing and Geo-statistics // Water Resources Management. 2009. V. 24. No. 3. P. 459–484. DOI: 10.1007/s11269-009-9455-9.
- PetroChina Xinjiang Oilfield Emission Reduction and Afforestation Project UNFCCC/CCNUCC. 2012. URL: https://cdm.unfccc.int/Projects/Validation/DB/Y8JYE4VLYVRA7CQHVLCMMGGRH4ICZY/view.html (accessed: 20.01.2020).
- Spivak L., Vitkovskaya I., Batyrbayeva M., Terekhov A. The experience of land cover change detection by satellite data // Frontiers of Earth Science. 2012. V. 6. No. 2. P. 140–146.
- Swets D., Bradley C. R., Rowland J., Marko S. E. A weighted least-squares approach to temporal NDVI smoothing. 1999. URL: https://pubs.er.usgs.gov/publication/70201050 (accessed 22.07.2019).