Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДЕШИФРИРОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПО КОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ В ЦЕЛЯХ СОСТАВЛЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ КАРТ ( НА ПРИМЕРЕ ЮЖНОГО ТАДЖИКИСТАНА)

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ДЕШИФРИРОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПО КОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ В ЦЕЛЯХ СОСТАВЛЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ КАРТ ( НА ПРИМЕРЕ ЮЖНОГО ТАДЖИКИСТАНА)"

ВСБСОЩНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА н ОРДОНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМЯ СЕДЬСКОХОЗЯЙИВЁДМХ НАУК им. В.И,ЛЕНИНА ;

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАОНОГО ЗНАМЕШ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В.В.ДОКУЧАЕВА

На пр&вах рукописи УДК .631.47 1 6Й8.В8

ИШУРЛТОВА Альбина Дмитриевки

Д&ШИМИРОВАЮЕ ПОЧВБШОГО ПОКРОВА ГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ по КОСЮНБСКИМ СНИМКАМ в ЩЯХ СХЮТАВЛШИЯ ПОЧВЕИШ КАРТ (на П™^РЕ 1Ш)ГО ТАДЯИНИСТАНА)

Специальность 06,01.03 -почвоведение -

•* .. . - АВФОРЕвЕРАТ '

диссертант № соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - №9

} Ir--'

Работ» выполнена в Отделе генезиса, географии и класоифйкащм ночи Почвенного института им» В4В.Докучаева ВАСХНИД

Научный руководитель! . доктор географических наук , В.Л»Андроников

/

Официальные оппоненты! доктор географически* наук»

Профессор С.В.Викторов

■ кандидат сельскохозяйственных наук

старший научный сотрудник V Т.ВЖорояюк

Ведущее учреждение!,/ Московская ордена Ленина к ордена

/ Трудового Красного Знамени - " . ' сельскохозяйственная академия

имi К.А.Тимирязева, факультет '

агрохимии и почвоведения .

Защита состоится " $» dnüfS<)i9ñ9r. ш ¿О . часов на заседании специализированной» Соseta К.02001 в " Почвенном институте им» В.В.Докучаева ВАСХНИЯ (председатель член-Koppt ВАСХНИЛ, профессор Л.Л.Шишов) по адресу: . ;

I090I7, Москва! Пыжевский переулок, д* 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвенного института им.- В.В.ДокучаеваВАСХШЛ

ánZ-

Автореферат разослан ■* v ** t>7c- г»

Ученый (Секретарь специализированного совета доктор сельскохозяйственных наук

М.С.Симакова

' 0К1ДЛ ХАРЛГСЕЗРИСЯША PABG1U

Актуальность те^ы. В постановлениях партии и правитзлюгва последних лет перед работниками сельского хозяйства сфирлулироьыш задачи по интенсификации сельскохозяйственного производства, по сохранению и оптимизации использования водных ресурсов, что вызывает необходимость их строгого учета и получения оперативной информации о почвенном покрове i ПП). На современном этапа выполнение работ по картографированию ПП невозможно без ислолъээьа-ния разнообразных материалов* в частности, космической информации. Несмотря на то( что космические снимки (КС) в настоящее ьремя широко используются для комплексного картографирования природных ресурсов, в том числе и.при составлении почвенных карт, многие теоретические и методические вопросы* особенно касающиеся составления по КС почвенных карт горных территорий, остаются нерешенными. Все это* а также практическое значение теоретических разработок по составлению Почвенных карт на основе космической фотоинформации обусловливает необходимость постановки данной задачи и актуальность тепы исследования*

Цель и задачи исследования >г Основная Цель нестоящей работы заключается в изучении возможностей распознавания почв горных

территорий аридной зоны по КС разных масштабов и видов съемки и _

я разработке методических приемов дешифрирования и картографирования Ш в условиях Вкного Таджикистана. Дня реализации поставленной цели необходимо решение следующих зедач>

1» Разработать методические приемы дешифрирования ПП горник территорий аридной зоны на примере йкного Таджикистана,

2* Установить детифровочные признаки почв Вмого Таджикистан* по КС разных видов и масштабов!

; 3. Изучить спектральную отражающую способность почв Южного Таджикистана как основу оптической дифференциации ПП*

- 4> Провести анализ содержания почвенных карт различных масип-бов составленных традиционными методами для решения методических вопросов по составление почвенных карт на основе КС.

б» Разработать методические приемы составления почвенник^apt разных масштабов горных территорий Ежного Таджикистана с Использованием НС и определить информативность составленных к

Научная новизна. Впервые с помощью КС различных вш{ов И масштабов ивучен ПП Иншого Таджи кис^на^х^рв^^эу «ци ПС я большим

г: • у -w -rrrf. • ■

• * . . ■■■■ Р.. ",». j ..

* .ч, ' * . , - .. j

разнообразием природных условий (от равнинных песчаных пустынь на крайнем иго-западе, до высокогорных лугово-степей на северо-востоке). IIa основе НС выявлены особенности организации вочввн-но-гоографического пространства Южного Таджикистана на различных иерархических уровнях* Впервые получен большой объем спектраль— пых характеристик почв различных высотных поясов Южного Таджикистана, на основе которых выявлены зависимости их спектральной отражательной способности от степени эродированноети, развитости, характера почвообразукщих пород« На основе спектральной отражательное способности почв установлены овтишльные спектральные воны для дешифрирования ТШ иооледуемого региона. Получены количественные характеристики тональное структура космического фотоизображения горных территория о помощь» микрофотометрического метода. Составлена серия почвенных карг мелких, средних в крупных масштабов о отражением структур Ш*

Ofa^Effl Я-ГДЗХ9ДК. ййРД^РАЩ'Л*. Объектом изучения явился Ш Самого Таджикистана, который выделяется среди равнинных и горных территорий Средней Азия крайним разнообразием условий почвообразования и почв: от пустынных песчаных и серо-бурых до высокогорных лугово-степдах.

Для дешифрирования ПО использовались оканчрные и фотографические КС различных видов, масштабов а времени съемки. Дешифрирование и картографирование всей территории Шного Таджикистана обеспечивали КС о искусственного спутника Земли 0ЮЗ) "Метеор" масштаба 1:8000000 в диапазонах 0.5-0,6í 0.6~0,?í 0,7-0.8( 0,6-I.I мкм и 1:2500000 в диапазонах 0.5-0*7 и 0.7-1Л мкм, многозональные фотографические ЮС черно-белые (ЧБ) в зонах спектра:0.5-0.6 мкм США), 0.6-0.7 мкм (ЧЕБ) и 0.7-0.85 мкк (ЧВЗ), а также опектроэовальные (СИЗ) и цветные (UK) КЗ масштаба 1:1000000,оригинальные и увеличенные. Дешифрирование и картографирование ПП тестовых участков было обеспечено интегральными ЧБ и СПЗ КС высокого разрешения масштаба I:SOOQOO летнего и осеннего сезонов. Детальное исследование Ш проводилось на крупномасштабных тестовых участках по ЧБ КС высокого разрешения, ■ - '

При исследовании Ш применялся метод вложенных ключей, позволяющий проводить исследования как по принципу "от частного к общему", тал и "от общего к частному". Кроме того использовались дортометрические методы, методы математической статистики,микро-

- з -

фотометрический в ландшафтно-кндикеционнай методы дешифрирования, инструментальные методы дешифрирования о использованием "Квантшет-ТЗО". При работе на профилях и ключевых участках применялись сравнительно-географический к профильно-гонетичееюіЯ методы исследования. Физико-химические анализы почв проводились по общепринятым методикам.

Практическая зиачі&адть. Каи показали исследования, применение )(С для составления почвенных карт позволяет значительно повысить их информационную емкость, обогатить содержание кар* отражением структуры Щ на различны* уровнях организация, подученные результаты позволяют более дифференцированно подходить к выбору материалов, используемых для составления почвенных карт о учетом характера ПП, его сложности, неоднородности спектрофото-метрических характеристик почв, масштаба составляемое карты н ее назначения, спектрального диапазона и срока съемки используемых КС. Методические разработки по составлению почвенных карт различных масштабов рекомендованы для проведеная производственных по-чвеяно-картографическлх работ. Полученные спектрофотометрические параметры почв могут быть использованы для их диагностики,виявлення степени эродарованности и развитости профиля, что особенно важно в горных условиях. Разработки по дешифрированию ІШ целесообразно использовать для организации дистанционного мониторинга антропогенного опустынивания и состояния пастбищ, при оценке неоднородности плодородия Ш новоорошаемых территория. Полученные результаты ваадреаы при производстве работ по программе КИПРа Таджикской ССР»

Annortmra^ работы. Результаты исследований бали доложены на Республиканской научно-теоретической конференции иолоднх ученых в специалистов Таджикской ССР, и освященной ХХ7І съезду КОСО (Душанбе, 1982); на Республиканской научной конференции "Комплексные агротехнические и мелиоративные мероприятия для повышения плодородия почв Таджикистана" (Душанбе, 1982); на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Аврокосмическяе мотодн в почвоведу/ нии" (Иосква, ВДМ, 1983) і m РеопубляканскоЙ научно-ярактнч&с-коЯ конференции молодых ученых и специалистов Таджикской ССР, по священно 8 6О-Л0Т1ГО образования Таджикской ССР и Ко «вартій Таджикистана (Душанбе, 1964) ; на Еоеоопэноч совоттив "Aeporocftbne-скяв мотодн Ь потровчпетт и вх мпол1.эи*1т11ч! г* слі-тгс-'

стае** (Москва, 1987).

Основные положения диссертации заключены в семи опубликованных работах в трах, находящихся в печати.

рбч^м и ртрт'.т.ура работы. Диссертация состоит из сведения, пяти глав л заключения. Она содержит 145 страниц машинописного текста, 37 таблиц я 50 рисунков. Список литературы вклшаегг наименований.

содакшш РАБОТЫ І ХАЬисТЗНІСЗЗШ ШИРОДШХ УСЛОВИЯ РАЙОНА ШИЩЕОВАШН

Положение Шного Таджикистана в пределах области Юго-Залад-ного Яакиро-Алая Среди еазиат с кой горной страны определяет разнообразие природных условия и прежде всего рельефа, которыЗ оказывает значительное влияние на развитие и организацию Ш. С разнообразием ландшафтов Шного Таджикистана связано формирование широкого спектра почв, генезис и распространение которых подчинены общим законам высот ной поясности. Для крайнего юга характерно наличие фрагментов среднеазиатских пустинь с пустынными песчаными и серо-бурный почвами. С увеличением абсолютной высоты я изменением гидротермических условий почвообразования отмечается смена почв сероземного пояса поясом коричневых почв и развитие на вершинах отдельных хребтов высокогорных лугово-стешшх почв. Общая схема высотной поясности ШІ осложняется экспозиционной даФ$9решівацв©3 почв, интенсивными процессами денудации и смыва, что приводит к формировали» сложной структуры Ш.

И СПЕКТРАЛЬНАЯ ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВ ШЮГО ТАДШМСТАНА КАК ОСНОВА ОШПШСКОЙ ДИЮЕРЕШМАЦИИ Ш

Спектральная характеристика компонентов природной среды определяет возможности разграничения и идентификации элементов земной поверхности по данным дистанционного зондирования, эффективность использования которых зависит от глубины знания я понимания спектральных характеристик и факторов влшшщих на них (Дистанционное зондирование, количественный подход, 1983). Изучение отражательной способности почв в различных областях спектра особенно важно для выявления наиболее информативных спектральных зон для целей почвенного дешифрирования (Андроников л

др., 1986).

Б работаї,посвященных спектральной отражательной способности почв, выявлены основные закономерности характера іфивіїх спектрального отражения в зависимости от типовой ярннадлолнисти почв, связи их отражательной способности с ишнческш и минералогическим составом, изучены зависимости отражательной способности от влажности лочв, ее структурного состояния и условий освещенности (Андроников, Ї958; Толтелышков, 1959, 1974; Обухов.Орлов, 1964; Карманов, 1374; Федтнко, Кондратьев, 1981; Лопухина, І9&4; Михайлова., Орлов, 1966). Нзш исследования бшш направлены не изучение спектральной отражательной способности лочв Южного Таджикистана как основи оптической дифференциалам ГОТ, обусловленной свойствами его компонентов, а также для выбора оптимальних зон спектра при дешифрировании Ш. Подготовка образцов почв для спактрофотомвтрического анализа и внчислеиие коэффициентов интегрального отражения, коэффициентов цветности почв (Цх и Су), дополнительных коэффициентов проводилось по методике И.И.Карманова (1974). Запись кривых спектрального отражения велась на регистрирующем спектрофотометре СФ-Ю. Всего записано 613 кривых спектрального отражения, для 437 образцов рассчитаны коэффициент».

аоааашьнаа. шсдвш»&..гаяпи>ааі. -мраадвыга .дзча

расот^ прдрор Джяог? Как известно, на отра-

жение света почвами влияют три основные группы веществ: гемкие гукусовае вещества, слабо в равномерно отражающие свет, светлоокрашенные соединения (карбонаты а соединения кремния и ялши-кгя) в карательно к раліиоидрто отрвжвида» свет я соединения железа, которые обуславливают селективность отражения света почвами. Изменение гядротерыических условие о изменение« абсолютной высоты местнооти влияет на изменение свойств пота высотного ряда, выражаяцаеся в.усилении интенсивности процессов почвообразования о >зеджчениеы абсолгтной висоти я, прежде всего, процессов гумусокакопленвя, что влияет на спектральную отрвжз-у тельную способность гумусовых горизонтов почв (табл.Х).

Полученные данные раскрывает общие закономерности измеаенял интегрального отражения яочя по высотннм поясам Иккого 7йдхяш~ стана. Небольшие различия и чтрокая ойлэсть рар^їірппаїпія интегрального 0ТрЭЖвН7Я СОСЕДНИХ ЧПЧЯЧНІШ* ПОЛІГ/Л № го з то ~?гп ЯМ^

жно индицироиать лочьы лишь на осново интегрального отрадения гумусовых горизонтов.

'Габлкца I

Интегральное отражение света гумусовыми горизонтами почв Южного Тадхккис тан>л

Почвы Объем выборки* Интегральное отражение света, £ (средн.) йллбка среднего Среднее квадратичное откл. Лоэф-фи!^-ент вариации

сероземы ТИПИЧНЫЙ 9 зо.г 0,83 ; 2,5 6,9

с ероэеьты темные б 35,9 2,00 4,9 13,6

коричневый карбонатные II . 33,2 2,38 7,9 23,8

коричневые типичгие 17 30,7 0,61 2,5 0,1

коричневые выщелоченные 10 26,0 1,23 3,9 15,0

высокогорные лугово-степные П.: 24,6 о.вг 2,7 11,0

С^ектрофотометркческял хатАХтетмстика почз ексотного ряда При изучении спектральной отражательной способности почв йкно-го Таджикистана отмечаются различия в характере изменения отражения света по профилю лочв.

Сероземы, как светлоокрашенные тела, отражают сеет довольно интенсивно и равномерно» Слабо выражена световая дифференциация профиля почв, которая подтверждается низкими значе)ияии и - однородности коэффициентов цветности (Цк и Цу). Коричневые почвы обладают более дифференцированной отражательной способностью, как между подтипами почз,,так и по их профилю^ Особенности распределения отражаемой энергии по спектру подчеркивают дифференциальные показатели отражения , построенные графически с постоянным шагом по оси длин волн (Михайлова, Орлов, 1906). Дифференциальные характеристики сероземов и коричневых почв имеют близкий характер и фиксируют увеличение отражения при Л * 0,44 и 0,52-0,58 мкк. Подтиповае различия коричневых почв надежно диагностируются по спектральной отражательной способности, реагирушей на процессы выщелачивания, оглкнения и ожелезнения, усиливающиеся при переходе от коричневых карбонатных к типичным и выщелоченным почвам. Высокогорные лугово-степ-

'.ВД почвы ввдыщются среди воех1 почв Юкного Таджикистана каа-»болывеД неоднородностью интегрального в спектрального отр-ааещщ ікав >по профилю пота, так ї ло простиранию, что связано, но-ве-дкмону, с разнообразием форм железа в этой группа почв, кзтохше до сих пар пало изучены»

Вдияі?яй вус: по а тга о иной тгиіМ.ап^гаіиаиппг степеня сіа;теоги и ' развитости почд ця и* отштмтельнта способность. Большое влияние на отражательные свойства аридных горках ландшафтов, где широко ;рао про стран ены эродированные и слаборазвитые почвы, оказії-вапг 'порода, на которых формируются почвы. Различия интегрального отражения горизонтов неполноразвятых почв определяются процессами гумусонакопления в этих почвах« характер спектрального отражения и форма дифференциальных характеристик зависит от ^цветовых свойств почБООбраэувдих пород, чем менее развита 'йочЕа, тем ярче проявляются своВотва почвооЙразуидах пород.Влияете процессов естественной эрозии почв на их отражательную способность выражается в уменьшения различий между генэтичооки-иа 'горизонтами и -возрастании интегрального отражения верхних ' гумусових горизонтов-почв о увеличением степени их омытости*

Ярко выраженная БяспозКционная дифференциация ЛП аридных горных территорий СреднеЯ Азии обусловила устойчивый инторео исследователей к 'вопросу о характере солярной дифференциации ІШ. В условиях Ккиого Таджикистана изучение спектральных характеристик почв зкспоэицяоино-даффервнгшрованных вариаций в помах оеровемо» и коричневых почв показало, что средние значения ва-твгрального отражения гукусовых горизонтов сероземов сев^ршс иеаоскаоков'составляют 34.а южных - 38,для ододпшшх почв соответственно - 27.я Характер азыааения їм иг-

ральных характеристик ло профилю дота позволяет «тяеста компоненты почвенник 'ЮЯЙйишдай к іючвак одного чіодошіа іраалячной степени сштоогн >юш фсавагости, Изученные евовоевциошше различия почв ооляр'Ои «и »теневых склонов наиболее «акопомерно проявляются в предгорьйх яря условий -однородных иошшх релкозедас-тых оочвообравущях пород, в горох:даф$вренцвепнд ОТ осложняет*, ся целым рядок факторов ж значение оодиргаЛк ядаЗференцяадии. вига ослабевает, нота !в ^отдвльных-оаучаяхпроявляется »особенно «то.

^рт-пял^в -мітряімиі тмт - читадмиида чинмтдвиїх ІО'Ї ^ат-па юуг ТП^^рт^"^"^ чциянтипуа ипкґУЯїа. Чіот^сти фПО-

изображения, которые нараду с разрешающей способностью определяя*» воэж)жкости дешифрирования, являются функцией спектральных контрастов реальных объектов. Спектральные контрасты природных объектов рассчитанные на основе наземных спектрофотометричеоких данных пс пользовались рядом исследователей для выбора оптимальных зон спектра при многозональной аэро- и космической съемке <ИваняиДЭ72; Харян, 1975, 1980),

Вычисление контрастних зон спектра для компонентов почвенных комбинаций и' почв однородных контуров сопряженных в природе про-: водилось по методике Г.А.Йваняна (1972). Волучещшо данные позволяют констатировать, что спектральные контрасты и информативные зоны спектра неодинаковы для почв различных территорий.Почвы ПреЯГОрИЙ, Преимущественно СерОЗвМЫ раЗДДЧНОЙ СТеПеНД СМЫТОО-ти, обладают небольшими контрастами, магаималькые величины которых характерны дня комбинаций несмытнх л сильвдсмнтнх почв -(0,209 - 0.247), цеяипннх в новоорошаемых (0.234 - 0,262). Дня почв визкогорий и ераднегоряЯ (преимущественно сероземы темные и коричневые почвы) характерно увеличение спектральных контрастов, максимальные контраст» выявлены для компонентов ташетов не-поянораэвитых и маломощных почв, формирующихся на различных породах: красноцветних песчаниках в голубых глинистих сланцах (0.480 - 0.631).

Наибольшее число высоких спектральных контрастов дня всех' почв Гмного Таджикистана сосредоточено в пределах длин вол 0.40.3 1эз4, которые является зоной максимального влияния атмосферной дымки при съемке из космоса. Поэтому повноигь возможности дешифрирования почв на основе их спектральных контрастов можно при условии использования следухщих увких съемочных интервалов: 0.55 - 0.59 мкм для почв предгорий (сероземы) в 0.50 - 0.55 мхи для почв гор (коричневые я высокогорные лутово-отептае почвы). Небольшие величины спектральных контрастов почв в широких съемочных интервалах вызывают необходимость использования при дешифрировании Ш большого объема прямых в косвенных дешфровоч-ных признаков. * •

АНАЛИЗ ИЭОБРАЭИТЕШШ СВОЙСТВ КС И ДаШФРаВОЧНЦВ ПШЗНАВЇ

почв • '

ррноегшб принципы дэдифпстпоряния почті. Основные принципы'де-шгфрирошпия почв основываются на тесной взаимосвязи почв о ус-

- о -

ловияшг цочвообраэованал и соответствии свойств Ш в, натура сю изо Сражению на фотоснимках. Методические вопросы дешифрирования ПП сосредотачиваются на двух основных моментах: I. установлена ПРЯМЫХ ДеиШфрОВОЧНШС ЛрИЗНаКОВ ПОЧВ, 2, определение индикационных связей Ш с другими компонентами ландшафта к выявление де-шифровочных признаков коыпонентов-индакаторов. -

Тональные характеристики изображения ручв и кх связь со рпектоальной дтраттэ/^м <?П9?0(:>1Ю1?ТЬР. Возможности дешифрирования почв на основе различив фототона определяются величвной тоновых контрастов изображения, в основа которых лежат ^трасты реальных объектов, обусловленные различиями в кх отрахатель-ноЗ способности. На КС Шного Таджикистана наблюдается связь степени почернения фототона высотных поясов со значениями интегрального отражения почв этих поясов: о переходом от сероае-мов к коричневым почвам уменьшается интегральное отражение почв ж увеличивается плотность тока фотоизображения. Небольше различия интегрального отражения почв соседках высотных поясов позволяет сделать вывод, что основное вклад в кх тональные различия на КС вносит растительность, изменение биомассы в особенности сезонного развития которой также подчинена законам шоот-ноЯ поясности. ,

В условиях Южного Таджикистана максимальные тошвыз коигрлс-ты фотоизображения ЧБ КС характерны для почв раэдичакзахся по увлажнении, степени гидроыорфноста, отепени антропогенного во«-* дейотвия, отепеки развитости почвенного профиля, степей* сшто-ст*, Ддя фотоизображения высотных вояоов макешальныв тс нови в контрасты обусловлена сезонными различиями в стадиях вегетации растительности. Кроме того, тоновые контрасты фотоивооражгнмя -горних территория обусловлены теневов «оэадкой склонов, что осложняет дешифрирование Ш аа оонове тональных характеристик,

• рфой>9Янроти (Тдтоиаобтмкантчг ПП на пветиа: КС. Возможности _ дешифрирования почэ на С03 х Ш ЕЮ тесно связаны о сезонкши особенностями раввятия раотнт&льности, что повышает влияние . времени съешщ на полноту извлекаемой шдорыацив о Ш, На расте цвета фотоизображения сухо! я вегвтирушйД растмынйет» оосадяях поясов отноваваетс« дешифрирование структур высот 1ю1 пояоноотж почв х содтмовоЯ принадлежности сероаеюв (с в «утлых,-.типичных» темных) х коричневых почв (карбокатвнх к тигачнах).

так как "выгорание" вфомеровой растительности различите высотных поясов происходит постепенно, скачала в поясе сероземов светлых, затем сероземов типичных я т.д., что отражается ва КС ' в изменении цвета их фотоизображения. Цвет ва ЦН КС является прямым дешифровочным гризнаком литологической принадлежности обнажений горных пород и связанных с ними нвполноразвитых почв.

ГлассиФккаигл рисунков артоиэобмжвния по^ Ктного Таджикистана в Еспот-зордн^е морфргрр^ичеекдх рцсту^ МЯ решЧч . Дрирования ПП. Важное значение для дешифрирования ЦП имеет свойство рисунка передавать сложную структуру изобразившегося природного комплекса, составлидацим компонентом которого является ПЛ. Ыногообразав рисунков» которое обуславливает необходимость их классификации, связано с тем, что природные системы на разных уровнях организации обладают различным внешним строением ж, следовательно, рясункои фотоизображения, который кеднется ори переходе с одного уровня на другой (Смирнов,1975; Викторов* 1985). На соответствии исходных элементов рисунка определенным группам рельефа Южного Таджикистана (точка - долины* линия>-предгорья и горы) построена классификация рисунков фотоизображения ЧБ IX масштаба 1:200000',. отражащая свойства почв, диагностируемые по рисунку. Большие возможности изучения отруктуры ПП по КС заключаются в том,, что рельеф в условиях Шного Таджикистана, является главным фактором дифференциации Ш па различных уровнях его организации и основным рисункообраауаддм фактором на ИЗ • Возможности дешифрирования Ш горных территорий в значительной мере определяются ролью рельефа как индикатора почв.

МзкооАотометвичесмгй анализ и количественная хавакгеоисгета-гонздъ^й лтрткттпц космического фоТФЧЗрбта-Т^П- Измерение оптических плотностей проводилось па микроденситометре ЫД-100 по^ негативу ЧБ КС среднего разрешения» Дня выявления' тональной структуры фотодзображения' почвенных контуров испольвовались точечные микрофэтометрическв® характеристики, число которых позволяло рассчитать слеяуика» «татистические показатели': орелня» оптическая плотность» яяашзов значений оптической плотности» среднее квадратическое- отклонение» коэффициент "видности" рисунка по Т.Е. Афанасьевой» Т.-ЙиЛ?.рифановоЙ ¿1983), которому в раиеЯ и Вт орпр-угидая более соответствует иаззаиУЯ) иввффициентл

тональной неоднородности. Полученные результаты позволяют конг статировать, что для надежной вндикадаи почв на осново мпкрофо-тометрического метода наибольшее значение имеет коэффацне!гг"вид-ностя рисунка", который более точно отражает сложность тональной структуры фотоизображения: гомогенной - для сероземов лессовых предгорий, более сложной — для орошаемых почв долин. Наибольшие трудности ори микрофотометрическом дешифрировании почв v ІШ представляют горные территории, где тональная структура обладает максимальной неоднородностью г отражает не потаи» а особен» кости условий формирования Ш, связанные со значительноМ расчлененностью ролье$в, интенсивностью процессов денудации л лиголо-гвческой пестротой»

гу деяшшроваше гопих почв в условиях кснаго тадооистаыл'

Особенности оргаіщз^и.,рочвен[і9-^еогра^?^коп..рРР.от^^ рд урр^нх терпитошЯ. При изучении Ш во ИЗ объектами дешифрирования является почвенко-географпческие единства различного уровня организация, структура которых тесно связана со структурой физико-географического пространства, отражающегося на КС..

Выявление уровнен организации Ш Сотого Тадаштотана. основывается на определении В.М.Фридландом (1972) структур почвенного-покрова как систем, образованных генетически взаимосвязанными компонентами- к обладающими основными- свойствами систем: целостностью* структурностью» иерархичностью* шогоуровенностью,ввалю зависимостью системы, я среды- и множественностью описания., ; Уровня, организации Ш выделены по В, ».Фридланду (1977^3) на основе соответствия организации Ш ж рельефа. вязгаз уровень- о^ниээдяп ш. образуют элементарные дочиешше ареалы - эпа, форлярутеиеся в условиях предгорий в гор на от- . дельных элементах форм мезорельефа» Они дешифрируются на КС масштаба 1:50000 и крупнее. С^аіппгв^й мвзоотп^.ггр^д^урвг^ образуют мезоотруктуры I и П порядка. Ыезоотрутстуры I порядка ■ сформировались на-комбинациях мезоформ рельефа, которые пред-ставляит собой бассейны временного стока 1-2 порядка. Почвенные комбинация в условиях предгорий представлены акспозицион-но-дифференцировавшвш вариациями оочв различной степеня эрудированности, а в горах, где меакоземиотые отложения отличаются маломощностью, ташетами лочв соответствующего высотного пояса ■различной мощности и раавитости. Девифряроваязе и картографи- .

рованве мезоструктур осуществляется ло ЮЗ масштаба 1:50000 — . . 1:70000.' Иазоструктурам П порядка а предгорьях соответствуют * ! сложные комбинации форм мезорельефа, образующие бассейны временного стока 3-4 порядка, почвенные комбината и представлены . • вкслоэжшонно- и »розионнодиф^еренцированкыми вариациями в ва-риаплями-ташетана почв различной степени ародированности на неоднородных почвообразуших породах. В горах мвзоструктуры 0 порядка сформировались на элементах форм шр^оструктуры, например на бронированных известняками склонах хребтов антиклиналей,Почвенные комбинапил разнообразны: ато денудационные мозаики, та- шеты и вариации-ташвты почв различной мощности, развитости, не' однородности почпообразуздшх пород. Дешифрирование мезоструктур. П порядка проводится по КС масштаба 1:100000 - 1:200000. 1Е2ИЙ уровень - ^акроструктурниП. включает монотипные и полатипные 'макроструктуры (районы а округа). Компонентами монотипных макроструктур являются мезоструктуры П порядка. Рельеф представляет собой комбинации элементов форм ыорфоструктуры и сложное сочетание форм морфоскульптуры, связь форм рельефа выражается в виде системы бассейнов временных и постоянных водотоков. Сочетания ыовотканых макроструктур с одинаковыми факторами дифференциация Ш х составом мезоструктур объединяется в долитипные макрострук-• туры-округа, Ба зтсм уровне в дифференциации Ш участвуют закономерности, обусловленные высотной поясностью почв; в пределах макроструктур могут происходить сыекн поясов различных подтипов почв. Цакроотрухтуры дешифрируются по КС масштаба 1:1000000. .. Четвертый урдвечь оргяттвярггив отражает строение Ш через едини-.1 да аонально-провакцвального ранга; подпровиюяи »провинции обда-' ' стж, выделение которых проводится ка основе различной структуры высотной поясности почв. Дешифрирование и картографирование едя, нто эональво-провякцгального строения проводится по ВС иаосгтаба . 1:1000000 - 1:8000000.

Дуа&ррговари? рП, ррадгортаге тетаитовжЙ. Дешифрирование Ш предгорий (адыров) основывается на соответствия проотранотвев» ^ кой организация ПП форм иорфоскульптуры» которая представляет собой с ют г чу басоейяов »ременного стока, состоявдх хэ вытяяу-, тых холмов ■ ложбин стока оаоз. Основными фалтораю джффервк-сиации Ш адыров является солярная экспозиционная дифференциал цы форм мезорельефа ж тесно свяааааыв о нею процвооы врозиж.

Установленная жесткая зависимость степени свдтости почвы от спозиции елементов рельефа позволяет рассматривать кавдыЛ бассейн стока в качестве зкспозящонно-диффорегшрованноа вариации оероземоэ различной степени сштости, IIa ИЗ 1:50000 четко отображаются границы ареалов почвенных комбинаций, ареалы их компонентов (ЗЛА) и генетвко-геометркческие формы. На КС масштаба 1:200000 сохраняется высокая выразительность генетако~геом«три-ческих форм структур- Ш и границ ареалов почвенных комбинаций.' Диагностика компонентного состава затруднена вследствие генерализации фотоизображения, благодаря которой в первую очередь меняются относительные тональные контрасты елементов изображения. Высокой наглядностью обладают границы мезоструктуры I и • Л порядков, организующим звеном которых является эрозионная ' 1 сеть. IIa КС масштаба 1:1000000 в мельче выделяются ареалы с од-, нородным Ш вследствие слабой выразительности морфоскульптур«.

ДопшФряромание рЦ ftH^ftprpptfl. Возможности дешифрирования ГЛ' горных территорий определяются наличием связи Ш и морфострун-туры• обладаичей высокими изобразительными свойствами на КЗ, Основными факторами, обуславливающими организацию ГШ на макро-структурном уровне я пространственную дифференциацию почв на типовом я подтжяовом уровне (структур/ внсотной поясности), являются: абсолютная высота, как фактор, влвякщиИ на общие зако- ' номерности высотной поясности почв, ж рельеф (морфоструктура),' как фактор обуславливающий изменение гмдротернических условий . . развития почв. '

На КО масштаба 1:200000 наряду о высокой выразительностью морфоструктуры и возможностями дешифрирования типовой и подти-вовой принадлежности почв, отображается мезоструктурныЯ уровень организации. Дешифрируются границы ареалов почвенных комбинаций (лжтогенные ташеты почв различной степени развитости, антропогенные, ташеты почв различной степени освоенноотя, вариации — , ташеты почв различной степени смытости, развитых на различных породах) и их генетако-геометрическне формы. Компонентный состав' и соотношение компонентов почвенных комбинаций дешифрируются по КЗ иасшт&ба 1:50000, на которых выражаются различия почв, связанные с экспозицией склонов мезорельефа, их крутизной, расчлененностью.

ДеагаФпировани» ДД ^лкегосдй и игео.чогопяа. Организация Ш

рреднсгорай я высокогорий, определяется теми ха факторами,что и s условиях квзкоі-оріїй. Особенности дешфрцровааіія Ш средкего-рай в высокогорий состоят в высокой выразительности морфострук-туры горних территорий, которая увеличивается с уменьшением - масштаба КС. На сканерных КС ИСЗ "Метеор" Ш дешифрируетоя на основе его принадлежности к определенным группам рельефа: почвы долин, почвы предгорий, почвы гор. На КС масштаба 1:1000000 структура высотной поясности почв устанавливается на основе сезонных изменений тот и цвета, а также границ снежного покрова в горах. Высокой выразительностью на КС масштаба 1:200000 отли-■ чаются литогоиные ташетігпочв различной стелена развитости,компонентный состав которых по КС данного масштаба не дешифрируется, На КС масштаба 1:50000 элементы форм рельефа обладают большей выразительностью, что затрудняет дешифрирование таксономя-• ческой принадлежности компонентов почвенных комбинации. Надею. ность а достоверность индикации Ш повышается с привлечением результатов полевого дешифрирования или кондиционных материалов крупномасштабной почвенной съемки. Применение аэровизуального дешифрирования Ш среднегорий о борга вертолета позволило увеличить полноту дешифрирования Ш по интвгральныи.ЧЕ увеличенным КС масштаба 1:600000. Так, количество выделенных контуров возросло на lOi по сравнению о результатами камерального дешифрирования, а' количество опознанных контуров увеличилось более чем в 2 раза.

Испол>эоранде спт^-^ктронн^го {"Р-^ептора "Квянттлот-ущ ц^пу^рур^ва^пуі flfl. Анализ оптических плотностей фотоизображения аридных горних территория о помощью "Кваіипщет-720", ьвделяпцего 64 уровня серого тона, показал различия горных, предгорных г долинних территорий, характеризующихся уотойчиш-ta границами, специфическими размерами, формой н комбинацией тональних уровнеЗ элементов фотоизображения, обусловленных расчлененностью рельефа, свето-теяевой мозаикой склонов, характером антропогенного использования почв, и слабую выразительность пота втих территорий. Цакенкальный аффект удалось получить оря дезсвфряроаанни Ш визуально-однородных объектов, когда изменение оотичеокях плотностей» фиксируемых прибором, коррелирует 00 о»оАстпа«я дешифрируемого обіекта: различий плодородия швооро-р<\м*ге еероиемов пооле капитальной планировки; неоднородности

ПП оогарных саиен в полое коричневых поте, связанно!! о процте— сами эрозии; оролае;,их серозei.iiю-луговых почв, формирование которых связано с неодинаковой глубиной уровня грунтовых вод.

Особенности гата-йрипозаттд почв- пмцнкх гогопд теиздогаЗ. Дешифрировала горных почв сложный процесс, особенности которого тесно связаны со сподафигсой формирования фотоизображения горных территорий: высокой. выразительностью рельефа и геологических образований, повышением физионошчносги морфоструктуры гор--них территорий при уменьшении масштаба КС, наличием рисунков фотокзображенкя, создаваемых свето-тоневой мозаикой сшюноз.Успешно проводить дешифрирование горных почв позволяет наличие индикационных связей рельеф - почвы, растительность — почвы, использование КС разлзчкых сезонов съемка, использование сезонной динамики снеговой линии дня индикации почв, обязательное использование стереоскопических приборов.

Одной из особенностей деаэрирования ПП К&ного Тадаиккстана является неоднозначность ивддкацконных связей Ш о другяма компонентами ландшафта, которая связана с вторичным характером растительности и.многовековым антропогенным воздействием на ЛП,что обуславливает необходимость хорошего зпакия Ш территории исследования или значительного объема полевых работ.

У КДРТОГРАй1?ОВАН1Н ШШЙЗВ УСЛОВИЯХ ГОИШ СТРАН НА

ПП1М2РЗ Е5Н0Г0 ТАДЖИКИСТАНА Рпрур^.^в ппчт'^^г ■гау: тдрри'грруА Южного Тадшгелс- •

тана соста^.г^н^^ раздач таглр кетогецд. Анализ содержания почвенных карт К&ногр Таджикистана различных масштабов показал зависимость ли^оомадаояно2 емкости карт от масштаба картографирования, способов генерализации, слогностя ШГ я характера рельефа отдельных регионов, а такко от уровня наших знаний о Ш и применяемой классификации почв. Применение КС для картографирования Ш изменяет характер содержания почвенных жарт. Ка мелкомасштабных почвенных картах увеличивается дробность отражения Ш за счет выделения почв обладатешх высокой фазиономичностъ» на ЮЗ, например, неполноразвитых и маломощных, а также большого числа почвообраэуяетх пород и нелочвенньа образований (скалы, осыпя). На среднемаситабных и крупномасштабных почвенных картах, составленных по КЗ, содержание изменяется благодаря шнро-

кой возможности отображения структур Ш. На крупномасштабных почвенных картах взряду с ЭПА показываются мозоструктуры, их комсононтшй состав, соотношение компонентов, их генетнко-гео-катричоскив форш. Среднемасштабные сочванше карты обладают щироко£ возможность» изображения строения Ш на разных иерархических уровнях, где наряду с мезоструктурами Ш отражается его высотная поясность. Содержание почвенных карт зависит от объема информации Получаемой во КС, который различен для территории с определенной группой рельефа: предгорья, киэкогорья, средиэгорья и высокогорья. Показ на почвенных картах, составленных во КС, различных' уровней организации, облегчает задачи картографической генерализации изображения ПП и составления почвенных карт более мелких масотабо».

к!д каэт горных территорий. Изобразительные возможности космического фотоизображения, {детальность и контрастность), которые определяют выбор материалов КС для картографирования, зависят от природных факторов (яркости снимаемых объектов) и технических возможностей оъшочной системы. При анализе возможностей фотоаппаратуры на основе линейного разрешения на местности можно определить какие объекты могут быть обнаружены на фотоснимке, какова их размеры и относительный коит])аст (Федоров,1985, Терешенвов, I9Ö6).

Расчеты минимальных площадей объектов съемки, которые отображается и опознаются на КС различных масштабов доказали возможности использования увеличенных КС для картографирования ПП в зависимости от средней раэрешалцеЗ способности съемочной системы и значений коэффициента контрастности фотоизображения. Выбор оптимального времени съемки зависит от характера пространственных закономерностей дешифрируемого Ш* Так, дешифрирование подгяповых различай сероземов для отображения структуры высотной поясности необходимо проводить по ЮС весеннего аспекта, коричневых почв - по ЮС летнего времени съемки, высокогорных почв - по КС ранне-летнего и осеннего аспектов, когда проявляются максимальные тоновые хонтрасты фотоизображения почвенных . поясов.

Оппзгмвчиа сложности ПП при составлении почвенных карт с исподу aQTi^^f)^ ftC. Трудность картографирования ПП на основе IX

определяется сложностью самого ЕП и возможностями его дегидрирования, чем в обусловлена важность ее оценки. Количественными показателями сложности Ш могут служить: I) количество контуров на единицу площади и средний размер контура, 2) число разноименных выделов почв и комбинаций, ЗЇ стозень выраженности границ лочв (Симакова, 1976, I960), Сложность 121 гор.чкх территорий может быть оценена с помощь» морфологической характеристики рельефи и количественной оценкаа факторов диф^еронпиадаи ПП,для которых предлагается упрощенный вариант оценки контрастности ПЛ, разработанный Я.М.Годельманом (1969,1960). От сложности ICI зависит эффективность применения КС для составления почвенных карт. При сравнении содержания почвенных карт масштаба 1:50000, составленных традиционными методами и с помощью КС нами установлено, что в условиях сложного Ш среднегориЯ применение КС не дает значительного прироста содержания почвенных карт, в то время как для сравнительно простого Ш предгорий применение КС позволяет повысить количество контуров в 2,5 раза, а число выделенных классификационных единиц в 1,6 раза.

Тгс'КЩП^ работ тт?. спгугя-пяйуиц почзе^т^- ¡рот го шик территория н^ рснове ICS. Использование КС в целях составления почвенных карт влияет на методику работ по их составлению, изменяя соотношение полевого и камерального периодов.' Изменение технологических этапов работ определяется опытом работы почвоввда-дешифровавка в аналогичных условиях и хорошим знанием объекта ■ • картографирования.

основные вывода

1. В результате проведенных исследований выявлены методические особенности дешифрирования Ш горных территорий Некого Таджикистана. Наиболее полно проводить дешифрирование ШІ позволяют установленные тесные взаимосвязи Ш и рельефа, который является главным фактором учаетвуидаи в рисункообразовашш на КС и 'фактором дифференциации ШІ. Использование растительности как индикатора Ш основано на связи тональных контрастов фотоизображения

с фазами развития растительности.

2. Важным и надежным дешифровочным признаком почв Шного Таджикистана является рисунок фотоизображения. При классификации рисунков на КС масштаба 1:200000 установлено соответствие исходных элементов рисунка основным группам рельефа, выявлено

- -

соответствие рису н ко образу шнх факторов И лиЭ г Н ос Т Ируüкнк свойств ;П.

3. Исследована спектральная отрздательнтт способность почв Юадого Таджикистана. Установлены неболызие различия спектральных характеристик основных подтипов почв. Наиболее информативным параметром подтипобой при 11 «жнос ти почв является дифференциальная характеристика их спектров отражения. Максимальные величины електральных контрастов почв сосредоточены в области 0,4-0,5. мкм, в случае исключения этой зоны иэ съемочного интервала рекомендуется проводить дешифрирование сероземов в пределах 0,55-0,59 мкм, а коричневых и высокогорных лугово-степпых -0,50-0,65 мкм»

4. Рассмотрены методические вопросы определения сложности Ш. выбора материалов космической съемки и технологии работ при картографировании fifi с использованием КС. Рекомендовано использовать серию разновременных КС. Установлено, что подтилоше различия сероземов хороао дешифрируются на весенних КС, коричневых почв - к& космических снимках летнего времени съемки, высокогорных почв - на КС ренне-летнего и осеннего сроков. Различия в возможностях отображения Ш предгорных и горных территорий на почвенных картах, составленных по КС, обусловливаются высокими изобразительными 'возможностями на КС морфос труктуры и геологического строения горных территорий.

5. Почвенные карты различных-масштабов, составленные на осн-ве дешифрирования КС, характеризуются повышенной точностью, полнотой содержания» обеспечивают возможность отражения структуры ПН на различных иерархических уровнях и по сравнение с существующими почвенными картами соответствующих масштабов» составлении* традиционными методами, обладают большей информационной емкостью,

предложения производству •

Применение НС для составления Почвенных карт позволяет широко использовать современные подходы к отображению ПП на базе учения о структуре ПП, уровнях его организация, что увеличивает объективность изображения ПП и информационную емкость карт, а Также позволяет проводить генерализацию картографических материалов с . наименьшей потерей информации о ПЛ.

Дм составления и корректировки почвенччт карт можно игпалъ-

зовать увеличенные КС, основные неудобства в их использопшо?;( заключается в трудности поучения стереоскопического эффекта, необходимого условия успешного дешифрирования ПП горных территорий. Как показали расчеты при сродней разрешениеР способности съемочной системы и низких значениях коэффициента контрастности КС масштаба 112500000 могут быть рекомендованы для составления мелко масштабных почвенных карт, КС масштаба 1:1000000 - для среднемас-штабных карт и КС масштаба 1:200000 - для крупномасштабных карт.

Оптимальными срокам» для картографирования структуры ьысот-ной поясности почв являются сочетания КС поэдне-весеннего, ран- ■ не-летнсго, осеннего и зимнего сезонов съемки. Дтя дейифрирова-ния ПП на более низких уровнях организации оптимальными сезонами являются: для сероземов - весенний, для коричневых почв - летний, для'высокогорных лугово-степных почв - ранне-осенний, когда компоненты ПП обладают наибольшими тоновыми контрастами фотоиэобра--жения.

Для определения трудности картографировммя ПП и эффективности применения КС необходимо проводить предварительную оценку сложности ПП, для которой рекомендуется морфометрическая оценка рельефа к предложенная шкала контрастности почв.

рсновные,, положения диссертации опубликованы в следутаих работах:.

1. Возможности применения дистанционных методов при исследовании и картографирования горных и высокогорных почв. - Тезисы докладов Республиканской научночтеоретической конференции молодых * ученых и специалистов Таджикской ССР, посвященной ХХУ1 съезду . КПСС, Душанбе, Донкш, 1962, с.39-40 (в соавторстве). -

2. Использование космической информации для изучения почвен-но-мелиоративного состояния территории Таджикской ОСР, Тезисы докладов научной конференции "Комплексные агротехнические! и мелиоративные мероприятия для повышения плодородия почв Таджикистана",- Душанбе, 1902, с.48-50 Св соавторстве).

3. Опыт составления почвенной карты Таджикистана по талеви->, зионным снимкам со спутника "Метеор", - Труды Таджикского научно-исследовательского' инстшута почвоведения, т,22, Душанбе* До-ниш, 1982, с.86-90 Св соавторстве)..

4. Пути рационального использования почвенно-растительных ре-

сурссв предгорий и ниэкогорий Никого Таджикистана (на примере нижней часта бассейна реки Кафирнигая). - Материалы Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Тадкикской ССР, посвященной 60-летию образования Таджикской ССР и Компартия Таджикистана, Душанбе, Докиш, 1964, с,84-85 (в , соавторство).

5. Использование телевизионных снимков системы "Метеор* в целях составлешя почвенных карт горних территорий Средней Азии.

■. - Тезисы докладов УП Делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов, т.4, Ташкент, 1965, с.140.

6. Характеристика.некоторых почвенно-мелиоративных условий аграрно-пром шшенного объединения "Ховалинг" Таджикской ССР. -Труда Госцентра "Природа", вып. 7, Комплексное картографирование агропромышленных ресурсов на основе космической информации, М.,

• ЦНИИГАиК, 1965, с.71-76 (в соавторстве),

7. Дешифрирование на космических снимках почвенного покрова гор и предгорий Ишого Таджикистана. - Бюллетень Почвенного института им» В.В.Докучаева: выл* XII, М., 1087, с»63-67•

i.^fl-52002 от 2.01.89 г. "' Заказ IQI7 Тирак 100 акзЛ . ^Типография ВАСХНИИ. Москва, Б-79, Б.Харитоньевский пер.,21