Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 4. С. 187-201
Методы использования мультиспектральных снимков при экологическом мониторинге мелиорированных земель
Д.А. Шаповалов
1 , Л.А. Ведешин
2 , Л.Г. Евстратова
1 , А.А. Антошкин
2 1 Государственный университет по землеустройству, Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 21.08.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-4-187-201
Глобальное изменение климата вызывает необходимость создания системы сельскохозяйственного производства, адаптированной к этому процессу в долгосрочной перспективе. Многолетний опыт и результаты выполненных в РФ исследований показывают, что обеспечить дальнейшее развитие агропромышленного комплекса возможно только на основе широкого внедрения результатов научных исследований и мирового опыта по эффективному использованию орошаемых и осушаемых мелиорируемых земель. К сожалению, во многих регионах России наблюдается устойчивая тенденция к снижению использования мелиоративного комплекса. Реорганизация крупных государственных оросительных систем в 1990-е гг. привела к образованию на их территории новых, разрозненных фермерских хозяйств. В соответствии с Постановлением Правительства РФ «О Государственной программе эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса РФ в 2022–2031 гг.» (http://static.government.ru/media/acts/files/0001201606170013.pdf) в агропромышленном комплексе ведутся работы по внедрению технологий дистанционного зондирования Земли и цифровых картографических данных с целью восстановления мелиоративного комплекса в различных регионах страны. В результате планируется вовлечь в оборот 13,2 млн га неиспользуемых земель и сохранить в сельскохозяйственном обороте мелиорированные почвы на площади не менее 3,6 млн га. Кроме того, запланировано улучшение состояния 2,8 млн га почв с помощью специальных веществ — химических мелиорантов. В рамках этой программы также планируется собрать актуальную наземную и аэрокосмическую информацию о состоянии земель сельскохозяйственного назначения и провести агрохимические исследования и кадастровые работы. В статье по литературным данным и результатам собственных исследований обобщён опыт экологического мониторинга земель по мультиспектральным снимкам с целью его использования для развития мелиоративного комплекса России.
Ключевые слова: экологический мониторинг, мелиорируемые земли, дистанционные методы зондирования, индексные изображения
Полный текстСписок литературы:
- Абросимов А. В., Дворкин Б. А. Перспективы применения данных ДЗЗ из космоса для повышения эффективности сельского хозяйства в России // Геоматика. 2009. № 4. С. 45–49.
- Акопов А. К., Баула Г. Г., Кривошеин В. В., Кротков А. Ю., Третьяков В. А. Разработка методики наземных валидационных измерений спектров сельскохозяйственных культур // Космонавтика и ракетостроение. 2015. № 6(85). С. 45–50.
- Барталев С. А., Егоров В. А., Жарко В. О., Лупян Е. А., Плотников Д. Е., Хвостиков С. А., Шабанов Н. В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 с.
- 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.
- Ведешин Л. А., Шаповалов Д. А. Первые научно-технические эксперименты по космическому землеведению (К 60-летию начала работ по космической съемке Земли с пилотируемых космических кораблей) // Исслед. Земли из космоса. 2022. № 5. С. 99–102. DOI: 10.31857/S0205961422050086.
- Ведешин Л. А., Шаповалов Д. А., Белорусцева Е. В. Космические информационные технологии для решения сельскохозяйственных задач // Экологические системы и приборы. 2011. № 9. С. 3–10.
- Виноградов Б. В., Кондратьев К. Я. Космические методы землеведения. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 191 с.
- Габасова И. М. Деградация и рекультивация почв Южного Приуралья: автореф. дис. … д-ра биол. наук / Московская с.-х. акад. им. К. А. Тимирязева. М., 2001. 48 с.
- Головинов Е. Э., Бородычев В. В., Лытов М. Н., Киселев С. А. Мониторинг гидромелиоративных систем по спутниковым снимкам из открытых источников // Изв. Нижневолж. агроуниверситет. комплекса. 2018. Т. 4(52). С. 361–369. DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-51.
- Гутовский Д. А., Каменев Д. С., Хрущёва Е. О. Обработка мультиспектральных данных аэрофотосъёмки с беспилотного летательного аппарата Sovzond Air-Con 3 // ГИС-технологии в науках о Земле: материалы Республикан. научно-практ. семинара студентов и молодых ученых. Минск: БГУ, 2019. С. 114–117.
- Зейлигер А. М., Ермолаева О. С., Музылев Е. Л. и др. 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.
- Золотокрылин А. Н. Факторы регулирования температуры засушливых земель по данным AVHRR NOAA // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т. 2. № 6. С. 380–387.
- Золотокрылин А. Н., Трофимова И. А., Титкова Т. Б. Оценка экологического состояния «норма» аридных пастбищ по геоботаническим и MODIS данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 197–207.
- Золотокрылин А. Н., Титкова Т. Б., Виноградова В. В., Черенкова Е. А. Воздействие меняющегося климата на засухи, опустынивание и жизнедеятельность населения засушливых земель европейской части России // Тр. Ин-та геологии Дагестанского науч. центра РАН. 2016. № 67. С 97–100.
- Зонн И. С., Трофимов И. А., Шамсутдинов З. Ш., Шамсутдинов Н. З. Земельные ресурсы аридных территорий России // Аридные экосистемы. 2004. Т. 10. № 22–23. С. 87–102.
- Кринов Е. А. Спектральная отражательная способность природных образований. М.: Изд-во АН СССР, 1947. 270 с.
- Панкова Е. И., Конюшкова М. В., Горохова И. Н. О проблеме оценки засоленности почв и методике крупномасштабного цифрового картографирования засоленных почв // Экосистемы: экология и динамика. 2017. Т. 1. № 1. С. 26–54.
- Садовников Ю. Н. Природа и количественные закономерности отражения света почвами: дис. … канд. биол. наук. М., 1979. 224 с.
- Шаповалов Д. А., Черкашина Е. В., Клюшин П. В., Гаврилова Л. А., Лимонов А. Н., Евстратова Л. Г., Савинова С. В., Лепехин П. П., Скубиев С. И., Широков Р. С., Барбасов В. К., Ведешин Л. А., Братков В. В., Мусаев М. Р., Магомедова А. А., Мусаева З. М., Шалов Т. Б. Методы дистанционного зондирования и космическая навигация в технологиях точного земледелия. М., 2022. 423 с.
- Lhissou R., Harti A. E., Chokmani K. Mapping soil salinity in irrigated land using optical remote sensing data // Eurasian J. Soil Science. 2014. V. 3. No. 2. P. 82–88. DOI: 10.18393/ejss.84540.
- Nguyen K. A., Liou Y. A., Tran H. P. et al. Soil salinity assessment by using nearinfrared channel and Vegetation Soil Salinity Index derived from Landsat-8 OLI data: a case study in the Tra Vinh Province, Mekong Delta, Vietnam // Progress in Earth and Planetary Science. 2020. Vol. 7. No. 1. DOI: 10.1186/s40645-019-0311-0.