Картографирование почвенного покрова и засоленности почв солонцового комплекса на основе цифрового анализа космической съемки : на примере района Джаныбекского стационара

• Автор: Конюшкова, Мария Валерьевна
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 300 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ДИСТАНЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ЗАСОЛЕННОСТИ ПОЧВ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1. Актуальность изучения почв солонцовых комплексов по данным дистанционного зондирования
1.2. Дистанционные исследования почвенного покрова солонцовых
комплексов
1.3. Дистанционные исследования засоленности почв
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ПРИРОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. История изучения
2.2. Рельеф, геоморфологическое районирование
2.3. Почвообразующие породы. Геохимическое районирование
2.4. Гру нтовые в оды
2.5. Климат
2.6. Землепользование
2.7. Растительность
2.7.1. Целинная растительность
2.7.2. Антропогенно измененная растительность
2.8. Почвы и их засоленность. Структура почвенного покрова
2.8.1. Номенклатура почв
2.8.2. Почвы и их засоленность
2.8.2.1. Целинные почвы
2.8.2.2. Антропогенно измененные почвы
2.8.3. Структура почвенного покрова
Выводы по главе
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Данные дистанционного зондирования, использованные в исследовании
3.2. Фактический материал, положенный в основу диссертации
3.3. Компьютерные программы, использованные в исследовании
3.4. Фильтрация изображения
3.5. Классификация изображения
3.6. Методы изучения засоленности почв
ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ СОСТАВЛЕНИЯ ПОЧВЕННО-СОЛЕВОЙ КАРТЫ ДЖАНЫБЕКСКОГО СТАЦИОНАРА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ
4.1. Составление карты видов антропогенного воздействия на Джаныбекском стационаре и в его окрестностях
4.2. Выявление информативных спектральных показателей для автоматического дешифрирования почв на снимке С)шскЬлс1. Классификация изображения
4.2.1. Целина
4.2.2. Пастбища
4.2.3. Залежи
4.2.4. Агролесомелиоративные системы
4.3. Составление итоговой карты дешифрирования почв. Статистическая оценка 110 точности дешифрирования почв
4.4. Генерализация карты дешифрирования ночв

4.5. Информация о засоленности почв
4.5.1. Засоленность целинных почв
4.5.2. Засоленность почв пастбищ
4.5.3. Засоленность почв залежей
4.5.4. Засоленность почв агролесомелиоративных систем
4.6. Анализ почвенно-солевой карты Джаныбекского стационара и его окрестностей
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время при географических исследованиях все большее значение приобретают методы автоматической обработки дистанционных материалов для целен картографирования, оперативной диагностики и мониторинга различных природных и техногенных явлений. Бурное развитие данного направления связано с появлением качественно новых материалов космической съемки (сверхвысокого разрешения до 0.5 м) и совершенствованием компьютерных программ, позволяющих обрабатывать снимки и составлять карты в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Использование данных методов в сельском хозяйстве и почвоведении особенно перспективно при изучении динамичных показателей, в т.ч. показателей солевого состояния почв. В разных странах ведутся работы по дистанционной диагностике и картографированию засоленных почв с использованием методов цифровой почвенной картографии, включающих анализ изображения, автоматизированное дешифрирование снимков, оценку точности цифровых карт и т.д. В России подобные работы пока единичны и имеют поисковую направленность. Северная часть Прикаспийской низменности, в пределах которой расположен Джаныбекскип стационар, является одним из наиболее сложных объектов почвенного картографирования в связи с неоднородностью и мелкоконтурностью почвенного покрова. В то же время, этот район является удобным объектом для апробации новых методов работы со снимками, т.к. здесь достаточно четко увязаны растительность (отражающаяся на снимках), почвы и их засоленность. Однако, несмотря на многолетние разносторонние исследования почв стационара, крупномасштабных почвенных и почвенно-солевых карт на всю его территорию составлено не было, что затрудняет количественные оценки и моделирование солевых процессов и их направленности. Таким образом, актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью совершенствования современных методов оперативной диагностики и картографии почв солонцовых территорий и создания почвенно-солевой карты Джаныбекского стационара как основы почвенного и солевого мониторинга.
Цель исследования. На основе автоматического анализа космического снимка высокого разрешения и полевых данных составить крупномасштабную почвенно-солевую карту района Джаныбекского стационара и оценить современное состояние почвенного покрова и засоленности почв.

М.А. Глазовская, В.А. Николаев, Г.И. Рычагов и другие геоморфологи. Результаты исследований опубликованы в "Трудах Прикаспийской экспедиции" (1958) и монографии А.Г. Доскач "Природное районирование Прикаспийской полупустыни" (1979). В первой работе приводится подробное описание истории Прикаспийской низменности начиная с конца неогена (плиоцен) и в четвертичное время, выделены генетические типы и формы рельефа, развитые в западной части Прикаспийской низменности. В работе А.Г. Доскач приводится геоморфологическое районирование всей Прикаспийской низменности, которое стало общепринятым для данной территории.
Джаныбекский стационар расположен в северо-западной части Прикаспийской низменности (рис. 2.1). Он был создан в 1950 г. Комплексной экспедицией по вопросам полезащитного лесоразведения по инициативе и при непосредственном участии A.A. Роде. Следует отметить, что еще в 1934 г. в нескольких километрах юго-восточнее стационара, заложенного в 1950 г., под эгидой Нижневолжской экспедиции Почвенным институтом был организован одноименный (Джаныбекский) стационар, где впервые проводились стационарные исследования почв, режима грунтовых вод, влажности и солей, а также организованы различные опыты по коренным мелиорациям засоленных солонцовых почв. Стационарные работы выполнялись в течение 1934-1937 гг. почвоведами А.Ф. Большаковым, В.М. Боровским и А. Касумовым (Большаков, 1937, 1952; Большаков, Боровский, 1937). Разработанные ими научные подходы и полученные результаты легли в основу дальнейших исследований, проводимых на новом Джаныбекском стационаре.
Россия 0„ Саратов „ „ / Г»л Оренбург! -—Уральск V 41 v*1 50'
Волгоград 1 / -О. f / к ПРИКАСПІ НИЗМЕН) г ci|iaxain.Q [ f ——V- азахстаг ІЙСКАЯ 1 ЮСТЬ 4 [ Ч / 1 45'
Ставрополі И J Каспийсі Ч. море 5°4's Ч ое С 50° V, О

Расположение
стационара
Государетвсннан граница

Гранина
Прикаспийской
низменности
Рис. 2:1. Расположение Джаныбекского стационара.