Системы сельскохозяйственного и геологического картирования с самого начала базировались на основе использования материалов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Их основой является учет особенностей мезорельефа: характер оврагов, промоин, формы полей и полигонов, залесенности и гидрографии. Почвенное картирование стало вариантом оценки морфологии ландшафтов и в целом поверхности Земли. Почва как один из основных биофизических компонентов, недостаточно изучен с использованием методов ДЗЗ по сравнению с растительностью.
Пространственная изменчивость свойств почвы
Существует множество факторов, влияющих на пространственные изменения свойств почв, которые включают географическое размещение, тип сельскохозяйственной практики, климатические факторы, в частности, количество осадков, температура и влажность воздуха. Недавние исследования показали важность изучения пространственного распределения свойств почвы. Они влияют на ее качество и устойчивость к деградации. Геостатистический анализ улучшает пространственное прогнозирование и интерполяцию изменчивости почвы. Это необходимо для создания непрерывных карт вариабельности почв, обеспечивающих способность оценивать риск падения урожайности.
Спектральные индексы для картирования почв
Идентификация свойств почв и почвенных процессов с помощью дистанционных спутниковых методов – необходимая технология в процедурах почвенного картирования и почвенного мониторинга, в частности, в условиях интенсивного развития различных процессов деградации почв – эрозии, засоления, осолонцевания, подтопления и т.п. Важной цветовой характеристикой почвы является их спектральная отражательная способность (СОС), которая определяется рядом почвенных параметров – минералогическим составом почвообразующих пород, влажностью почвы, шероховатостью ее поверхности, а также содержанием гумуса, карбонатов, водорастворимых солей, соединений железа, марганца. Эта особенность хорошо отражается на индексных спектральных изображениях. Чаще других используются такие спектральные показателей цвета как индекс яркости (Brightness Index – BI), цветовой индекс (Coloration index – CI), индекс оттенка (Hue Index – HI), индекс покраснения (Redness Index – RI) и насыщенности (Saturation Index – SI).
Спектральные цветовые показатели почв
Зонирование почв с целью отбора проб
Правильное место отбора образцов почвы является наиболее важным шагом для планирования внесения удобрений. Отбор проб должен обязательно охватывать разные типы почвы. Площадь отбора проб зависит в основном от изменений химического состава и рельефа. С помощью индексных изображений можно отследить пространственные изменения типов почв, а также учитывать ее в комплексе с цифровой моделью рельефа. Использование данных дистанционного зондирования является эффективным инструмент для рационального выбора мест отбора проб. Разработанный алгоритм для зонирования почв на основании данных ДЗЗ обобщен и представлен в блок-схеме.
Методология для картирования типов почв
Полученные с помощью дистанционного зондирования спектральные индексы цвета, такие как индекс яркости, значительно коррелируют с различными типами почв и позволяют повышать точность распределения точек для отбора образцов в пространстве.
Спектральный индекс яркости
Спектральный индекс яркости с наложением изолиний рельефа
Карта зонирования почв и распределение точек для отбора проб
Дифференцированное внесение – одно из преимуществ использования точного земледелия. Точная привязка координат отбора образцов является необходимым условием для дифференцированного внесения удобрений, посева и обслуживания полей.
Определение цифровых карт почв иллюстрирует пространственное распределение классов или свойств почвы. Цифровое картирование почвы может использоваться для создания первоначальных карт почвенных исследований, уточнения или обновления существующих почвенных обследований, генерации конкретных интерпретаций почв и оценки риска. А также способствует быстрой инвентаризации, повторной инвентаризации и проектному управлению землями в изменяющейся среде.
Понимание пространственного распределения и точное картирование свойств почв в масштабе хозяйства имеет важное значение для точного земледелия, мониторинга окружающей среды, планирования будущих урожаев и моделирования.
Дополнительная информация по услуге “Зонирование почв” доступна по ССЫЛКЕ →