Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 131-141
Спутниковая диагностика изменений сельскохозяйственного водообеспечения Синьцзян-Уйгурского автономного района КНР на основе эффекта охлаждения поверхности пашни при ирригации по данным 2002–2019 гг.
1 Институт информационных и вычислительных технологий МОН РК, Алматы, Казахстан
2 РГП Казгидромет, Алматы, Казахстан
Одобрена к печати: 22.09.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-131-141
Ирригация в аридном климате существенно снижает поверхностную температуру (англ. Land Surface Temperature — LST) поливной пашни (англ. Irrigation Cooling Effect — ICE). Многолетние изменения значений ICE использовались для диагностики изменений водообеспеченности сельскохозяйственных массивов, расположенных в бассейнах четырёх рек Синьцзян-Уйгурского автономного р-на (СУАР) Китайской Народной Респулики (КНР): Халык-Гол (Таримская впадина), Боло-Тала, Куйтунь и Манас (Джунгарская равнина). В работе использовался декадный спутниковый продукт LST FEWS NET периода апрель – сентябрь 2002–2019 гг. с пространственным разрешением 5 км, основанный на MOD11 LST. Усреднённые сезонные максимумы ICE периода 2002–2019 гг. для сельскохозяйственных массивов бассейнов рек составили: для р. Халык-Гол — 12,2 К, р. Боло-Тала — 8,1 К, р. Манас — 12,5 К, р. Куйтунь — 13,2 К. Многолетний мониторинг ICE в течение апреля – сентября показал, что взятый в качестве эталона сельскохозяйственный массив в бассейне р. Хылык-Гол (Таримская впадина), обеспеченный собственными водными ресурсами, имел стабильный режим с незначительной тенденцией на уменьшение в мае – июне. В Джунгарской равнине в период июль – август регистрировался рост ICE. Скорость роста ICE на первую декаду июля составила: в бассейне р. Боло-Тала — 2,6 К/10 лет (коэффициент детерминации 0,66); в бассейне р. Куйтунь — 2,7 К/10 лет (0,71); в бассейне р. Манас — 3,2 К/10 лет (0,79). Таким образом, регистрируется улучшение водообеспечения сельскохозяйственных культур в Джунгарской равнине СУАР КНР. Бассейны рек Манас и Куйтунь находятся в зоне влияния воднотранспортной инфраструктуры р. Чёрный Иртыш — Джунгарская равнина (Чёрный Иртыш – Карамай и Чёрный Иртыш – Урумчи), что, по всей видимости, обеспечивает улучшение ирригации за счёт водных ресурсов трансграничной р. Чёрный Иртыш.
Ключевые слова: поливная пашня, температура поверхности земли, эффект охлаждения поверхности поливной пашни, многолетний мониторинг, MOD11, LST C6 FEWS NET, водообеспеченность пашни, многолетние тренды
Полный текстСписок литературы:
- Блохин Ю. И., Белов А. В., Блохина С. Ю. Комплексная система контроля влажности почвы и локальных метеоусловий для интерпретации данных дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 87–95. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-87-95.
- Зареи С., Щербаков В. М. Природно-ресурсное районирование провинции Хузестан Иран с применением термического дистанционного зондирования Земли и геоинформационного картографирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 110–121. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-2-110-121.
- Зейлигер А. М., Ермолаева О. С., Музылев Е. Л., Старцева З. П., Сухарев Ю. И. Компьютерный анализ режимов водного стресса орошаемых агроценозов с использованием SWAP-модели, а также данных наземного и космического мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 33–43. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-33-43.
- Музылев Е. Л., Старцева З. П., Успенский А. Б., Волкова Е. В., Василенко Е. В., Кухарский А. В., Зейлигер А. М., Ермолаева О. С. Использование данных дистанционного зондирования для моделирования водного и теплового режимов сельских территорий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 108–136. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-108-136.
- 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.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Юничева Н. Р. (2019а) Аномальный режим снежности 2019 г. и многолетние тренды в изменениях высоты снежного покрова Казахстана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 351–355. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-351-355.
- Терехов А. Г., Витковская И. С., Абаев Н. Н., Долгих С. А. (2019б) Многолетние тренды в состоянии растительности хребтов Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау по данным eMODIS NDVI C6 (2002–2019) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 133–142. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-133-142.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Лагутин Е. И. (2020а) Диагностика водообеспеченности сельскохозяйственных культур СУАР КНР в течение 2003–2019 гг. по данным eMODIS NDVI C6 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 128–138. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-128-138.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Витковская И. С., Пак А. А., Егембердиева З. М. (2020б) О связи между состоянием горной растительности Тянь-Шаня и индексами Северо-Атлантической Осцилляции в весенне-летний период следующего года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 143–149. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-2-143-149.
- Терехов А. Г., Ивкина Н. И., Абаев Н. Н., Елтай А. Г., Егембердиева З. М. (2020в) Валидация суточного продукта Snow Depth FEWS NET для бассейна реки Урал по данным метеорологических наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 31–40. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-31-40.
- Якушев В. П., Дубенок Н. Н., Лупян Е. А. Опыт применения и перспективы развития технологий дистанционного зондирования Земли для сельского хозяйства // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 11–23. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-11-23.
- Bamston A. G., Schickedanz P. N. The effect of irrigation on Warm Season Precipitation in Southern Great Plains // J. Climate and Applied Meteorology. 1984. V. 23. P. 865–888. DOI: 10.1175/1520-0450(1984)023<0865:TEOIOW>2.0.CO;2.
- Bastiaanssen W. G. M., Noordman E. J. M., Pelgrum H., Davids G., Thoreson B. P., Allen R. G. SEBAL model with remotely sensed data to improve water resources management under actual field conditions // J. Irrigation and Drainage Engineering. 2005. V. 131. No. 1. P. 85–93. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9437(2005)131:1(85).
- Conrad C., Dech S. W., Hafeez M., Lamers J., Martius Ch., Strunz G. Mapping and assessing water use in a Central Asian irrigation system by utilizing MODIS remote sensing products // J. Irrigation and Drainage Systems. 2007. V. 21. P. 197–218. DOI: 10.1007/s10795-007-9029-z.
- Han S., Yang Zh. Cooling effect of agricultural irrigation over Xinjiang, Northwest China from 1959 to 2006 // Environmental Research Letters. 2013. V. 8. No. 2. 024039. DOI: 10.1088/1748-9326/8/2/024039.
- Kroes J. G., Van Dam J. C., Bartholomeus R. P. SWAP version 4: Theory description and user manual. Wageningen Environmental Research. Report 2780. 2017. 285 p.
- Terekhov A. G., Vitkovskaya I. S., Abayev N. N. The effect of changing stratification in the atmosphere in central zone of Eurasia according to vegetation data of Tien Shan mountains during 2002–2019 // E3S Web Conf. 2020. V. 149. No. 03004. DOI: 10.1051/e3sconf/202014903004.
- Yang Q., Huang X., Tang Q. Irrigation cooling effect on land surface temperature across China based on satellite observations // Science of the Total Environment. 2020. V. 705. 135984. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135984.