07 марта 2016г.
Особенности результатов дистанционного зондирования как источника информации определяют развитие специфических подходов и методов исследования геосистем. В отличие от традиционного метода «ключей», для некоторой территории имеются сведения о любой точке поверхности, а её общие особенности характеризует своего рода пространственная структура – соотношение площади участков с разными спектральными характеристиками. Использованию материалов дистанционного зондирования в исследованиях геосистем способствует техническая доступность и открытость значительной части данных, но препятствует сложность их анализа. Алгоритмы обработки, результаты интерпретации остаются дискуссионными, не всегда имеют однозначное физическое и географическое обоснование. Большую значимость приобретает сравнительная характеристика спектральных свойств поверхности разных типов ландшафтов, территорий, отличающихся спецификой хозяйственного использования. Антропогенно-изменённые геосистемы, со сложной пространственной структурой, являются перспективными объектами дистанционных исследований. Теоретически обоснованные различия их спектральных характеристик, могут быть основанием бонитировки земель, территориального проектирования мелиораций, почвозащитных мероприятий.
Мозаичность почв и ландшафтов Брянской области, связанная с положением на стыке крупных природных регионов, различная сельскохозяйственная специализация, неодинаковая интенсивность использования угодий, развитие агробизнеса, широкое распространение эродированных почв, требующих мелиорации составляют предпосылки разработки проекта «Сезонная и многолетняя динамика индекса EVI пахотных земель Брянской области». Реализация цели проекта – поиск и обоснование факторов и закономерностей распределения значения EVI в пространстве и времени для пахотных земель Брянской области обеспечивается выполнением серии исследовательских задач.
Первая задача проекта – систематизация сведений о географическом распределении и сезонной динамике индекса EVI (Enchanted vegetation index) пахотных земель Брянской области в пространственной базе данных средствами ArcGIS/MapInfo. Содержание базы составляют данные о динамике индекса EVI и спектральной яркости участков пахотных земель в инфракрасной и красной зоне в апреле-октябре 2010-2013 гг. Источником данных являются архивные материалы проекта EOS – результаты зондирования поверхности спектрорадиометром MODIS с пространственным разрешением 250 м доступные для свободного скачивания. Выборка данных стремится представить наибольшее возможное разнообразие спектральных характеристик поверхности и определяющих их факторов. Учитываются разные погодные условия и сроки наступления агроклиматических сезонов в 2010-2013 гг., разные таксоны почв, специфика хозяйственного использования. Для выполнения задачи собраны сведения о динамике индекса на 265 ключевых участках
Вторая задача проекта – типизация динамики EVI на основании абсолютных значений EVI и особенностей его сезонных изменений. Сравнение рядов спектральных характеристик поверхности пахотных земель в 2010- 2013 гг. показывает, что разница средних сезонных и годовых величин и особенности хода динамики EVI ключевых участков сохраняются в разных погодных условиях, при изменениях абсолютных значений индекса. Типизация выполняется многоэтапным кластерным анализом с промежуточным контролем смыслового содержания групп.
Третья задача - анализ факторов пространственного распределения типов динамики EVI строится на представлении о закономерных, устойчивых связях её особенностей с некоторыми свойствами геосистем. Типы, согласно такому подходу, соответствуют некоторому сочетанию природных и антропогенных факторов. Принимается во внимание характер рельефа (преобладающие уклоны поверхности); тип, механический состав и эродированность почвы, особенности хозяйственного использования. Источником данных о рельефе, является цифровая модель SRTM (версия 3.0); о свойствах почв – материалы полевых и лабораторных исследований; хозяйственном использовании – фондовые материалы землеустроительных организаций и хозяйственных предприятий. Теоретическое обоснование закономерностей, необходимое для последующего практического применения результатов дистанционного зондирования строится на моделях факторов спектральной яркости и представлениях о сезонной динамике агроценозов.
Четвертая задача – разработка способов прикладного картографирования типов динамики EVI и факторов её определяющих. Используются способы качественного фона, отражающего распределение типов динамики EVI, границы ландшафтных районов и способ значков с внутренней структурой, представляющей тип динамики и особенности сочетания факторов. Такое сочетание методов обосновано мозаичной пространственной структурой почв и ландшафтов, которая ограничивает возможность распространять особенности ключевого участка на прилегающие территории.
Завершающий этап работы – определение и обоснование хозяйственной ценности для агропроизводства участков с разными спектральными характеристиками, сочетанием особенностей почв и рельефа; анализ возможности дистанционной оценки свойств почв на основании полученных закономерностей.
Список литературы
1. Природные ресурсы и окружающая среда субъектов Российской Федерации. Центральный федеральный округ. Брянская область / Администрация Брянской обл.; под ред. Н. Г. Рыбальского, Е. Д. Самотесова, А. Г. Митюкова. - М.: НИИ-Природа, 2007.
2. MODIS Land Surface Reflectance Science Computing Facility. Version 1.3 http://modis-sr.ltdri.org
