Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ АЭРО- И KOCМИЧECKOЙ ФОТОСЪЕМКИ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ АЭРО- И KOCМИЧECKOЙ ФОТОСЪЕМКИ"
ВСЕСОЮЗНАЯ ОЙШНА ЛЕНИНЛ И ОВДВНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНЛМВНИ ШДШЯ СШСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК вы.В.И.ЛЕНИНА
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ вм.£.В.ДШУЧАБВА
На преваг рзиопно» ■ ' " УДК 631.47
СИМАКОВА Мерил Сергеевна .. .
КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА С ИСПСШЬЗШАНШ!
материалов" аэро- и космической ' фотосъемки
• , . * .
Специальность 06.01.03 - Почвоведение
Автореферат диссертации на соискакие ученой степени доктора сельскохозяйственных неук
Москве, 1584
О-1• г--
Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени -Почвешоминститутеим.В.В.Донучаева БАСХНИЛ
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных неук Е.Б,Лобова, заслуженный деятель наукн г техники Молдавской ССР, доктор географических . ->. наук, профессор И.А.Крупикаков, доктор географических наук Ю.С.Тодчельяиков .
Ведущее учреждение— Московская ордена Ленина к ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная акаде-мил ны.К.А.Тимиряэева, кафедра'Почвоведения
, Защита диосерташш состоится " 2Б" 196 5г.
ъ /О чео. на звоедании'онедаализированного совета Д.020.25.01 в£к Почвенном институте им.В.В.Докучаева В/.СХШЛ (председатель - чл.корр. ВАСХНИД, профессор Л.Л.Шшиов) во ад росу: 1090X7, Москва, Пыжевский пер,»7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке . Почвенного института иы,в.в.Докучаева ваСХНИЛ
Автореферат разослан "21 "05 І9ВІГг. 4
Ученый секретарь опесиалвзврованного
оовета, доктор биологических наук, • -
профессор ФрЬііАіЛ^-у "Е.С.Ориг;
' , . ВВЕДЕНИЕ, ОБОСНОВАНИЕ И ОШЩ ХАРАКГЕШСТНКА РАШШ ,
Ёадачи правильного научно обоснованного использования земельных ресурсов в нашей стране требуют наличия высококачествен-tnoc почвенных карт. Составление последних является важный и ответственным звеном с общей системе научно-технических и орта-иизакионных мероприятий, направленных rb ^шение продовольст- ' венной программы, повышение кул*л;зден ^ешед.ейМЯ^ ь*,елг.ораш:ю, ' повышенна плодородия земель, - борозд ft ^«итве лесно-
го хозяйства, не^пресбраэовашеирхревддарода,.
Для обеспечения указанлых задач необходим'почвенные карты различных. масштабов, охветьвахжке разные по площади территории: землепользования сельскохоэяйственшх и леоохоэяйстьеа-' них предприятие, мелиоративные объекты, административные рзИо-ш и области, важные экономические регионы и т.п. Составление почвенных карт требует-проведения большого оОъема•полевых исследований, значительных затрет времени в средств. Ускорить ати работы, сделать их более эффективными можно, upüt помощи использования современных, технических средств - прежде, всего использования евро- и космической фотосъемки и других приемов регистрации облика ландшафта и в частнооти почвенного покрова.
Актуальность представленной к защите работы заключается в том»,что она направлена не научное обоснование и разработку методов изучения и картографирования почв оширошм использованием аэро-г и космических фотографий меотнооти, являющихся : самостоятельном,. богатым источником информации о почвенном покрове; т.е. Ф вдлр« на разработку наиболее совершенных методов исследования, овдеч^юцод современному уровню развития науки и техники. Раэра-обоснованных элективных методик, позволяющих создать ^«давдчественчыв почвенные карты с меньшими затратами, является, зежздЖ: народнохозяйственной проблемой
В начале пятидесятых годов в-Почвенном ивеззрвумь ЧМхЭ.В.Докучаева, Московском Государственном Гнцьерситеяч им^М.Д.Домоно-сова, Лаборатории аэрометодов АН СССР были проведевд первые экспериментальные проработки по использованию мате ¡^длов аэрофотосъемки при картографировании почв. Это во следования,, а позднее ti производственные работы, показали.большую перспективность, при-шненоя незванных материалов про изучении и картографировании
почв. Они дрт возможность коллективу сотрудников Почвенного института им.В.В.Докучаева, в том числе автору этой работы, предложить методику почвенное съемки, позволяющей получать лее поляопешше почвенные карты о меньшими затратами (Потаенная съемка,1959; Методика составления крупномасштабных почвенных карт с применением материалов аэрофотосъемки, 1562; Общесоюзная инструкция по крупномасштабным почвенным и агрохимичео-юш исследованном...,1964; Руководство по составления почвенных и агрохимических карт, 1964). 1? этих ребОтех были предложены определенные ШЮДйЧёйкие й реко^ендапик, которые нмелвв ряде сйуЧ&аб ВрбМШЙЙЙ К йос^ейбШйцЙ характер.
Задача диссв&гй^йнййЛ ВйбиЦи ОЙИЙЙ ШЯ±й проведенная нами исследований (Зила разработки уййЬёрйЭДй^КЙЗЗайЕе методик составления почвенных карт с учетом различай Ш-И&ййЬиов,реальной специфики почвенного покрова, вида НСЙ'6ЯЬЭ$ЙКЙ*: фотографий (аэро- или космических), объема я качестве йрёааё^Ьушей информации не посредственно о почвах района иссЛадйбйМййI что злйя-ет на возможности камерального дешифрирований. $Ля ЪбЬсновелйя ряда методических положений потребовалась епепиаАЫЙЙ эксйерй-ыентальная проработка определенных общих вопросов ниа и картографирования почв. Таковыми явилась:
1) анализ содержания почвенных карт резных Масштабов* влияние го на методику их составления и определяющего требования я ааро- и космическим фотоснимкам;
2) раэреботка принитов и методов дешифртрованяя почвенного покрова о цель» извлечения наиболее полной в правильной йпформа-дш из материалов фотосъемки;
3) изучение пространственных характеристик компонентов ландшафте для обоснования выбора аэро- и космических вотосййыкой оптимальных масштабов;
4) анализ информативности космачеспи: Фотоснимков разных типов и масштабов! чегно-беЛы* (ЧЁ>» многозональных Ш), шет-них спектрозональных (СЙЙ) В ШёОДых с натуральной цветопередаче!! (Ш) с келью ЬыООра ?ЙЙЙ фв*бвйшш>8 и разработка методики работ приыенителШ) й СВМаМШЙ) ШЗПвешшх карт средних и мелких масштабов;
- 5} долевое изучений» тнМ88Ьай (йкроструктур псчвенного покрова, установление нх деЕшф'роьочЙй* признаков ьа панхроматических азрофотоснянквх;
f
6) изучение вопроса о величине, форме ключевых учестков применительно к исследованиям в разных масштабах.
Объекты и методы исследованияt Поставленные задачи решались при помощи полевых и камеральных во следование! оиспольэог ваниеы разных пріборов в большого набора картографических материалов, различии» типов и масштабов aspo- и космических.фотоснимков . При исследованиях использованы не равные районы топографические, карты масштаба 1:25000-1:1000000, крупномасштабные почвенные карги хозяйств масштаба 1:10000, 1:25000. оостовлвк-ные разными филиалами институте Гипрозем и каш, деиные подсчета площадей почв, геологические, лвоотаксатюшшв я другие материалы.
Экспериментальные полевне работы в панхроматическими и цветными СПЗ аарофотоонимками масштаба 1:10000-1:40000 проведены в I956-1980 гг. в пентралышх я северо-западных районах Леонов зона, Волго-Ахтубиасісой:пайме и дельте реки Волги, Бейско-Буреинской низменности, Северном Казахстане и центральних рпЙо-ках Бирмы.
ИнстPJментально-визуальноа дешифрирование космических фото* снимков резных типов я масштабов проведено о использованием стереоскопических. увеличительных приборов, шкалы тонов п привлечения указанного комплекса картографических материалов, опыта полевых работ. Проанализированы.следующие типа и масштаби кое-ідетеских фотоснимков на: 1) разнив породные райони шно-тв«*-ноВ подбоны дерково-подэолистых почв Средне-Руоской провинции-. ЧБ, ШЗ, цветные СПЗ масштаба 1:1000000 и увеличенные о последних двух до масштаба 1:200000, ЧБ и СПЗ масштаба 1:200000 и 'увеличенные со СИЗ до масштаба 1:100000 и 1:50000, фотопланы масштаба 1:500000; 2) два удаленных друг от друга района лесостепной зоны С радне-Рус окой провинция - ЧБ, ШЗ масштаба 1:1000000 я увеличенное с ЧБ до масштаба 1:200000, ЧБ ориги-игаального масштаба 1:200000 (первый участок), ШЗ а СПЗ ыаетта ба 1:1000000 (второй участок); 3) обшириуо территорию пустното-степной зоны Прикаспийской провинции - ЧБ, Ш, ШЗ, цветные СПЗ маевтаба 1:1000000, а также увеличенные ЧБ до масштабе 1:200000 - ЧБ a Iffl в оригинальном масштабе 1:200000 и <£отоал&н масштаба 1:1000000. Все космические-фотоснимки получены от Госцветра "Природа • ГУГК при СМ СССР.
МорфометрическкЯ 9нелиз пространственных ризмарои форм мезорельефа я других компонентов ландшафта выполнен во топогра-. фичеоким каргам масштаба 1:25000 и аэрофотоснимкам масштаба 1:10000-1:32000 на 25 ключевых учвотках разных природных районов Средне-Русской и Ирикаспийской провнншй, Площадь клвчавых , участков от 10 тыо. до 40 тыс.ге.
Изучение состава, строения и дешифровочных признаков на-панхроматических аэрофотоснимках микроструктур почвенного покрова выполнено в поле путем детальных исследований не ключевше участках площадь* 1-4 га или профилях длиной 200-1000 м о летальной съемкой рельефа 1через 10 см) влк проложеквя нивелирного профиля о постановкой сети пакетов через 2-15 м и заложения на их месте разрезов и приколок. На месте каждого разреза перед его заложением учитывался урожая с делянок в I кв.м. При этом для каждой почвы учет проведен пе менее чан о трехкратной пов-торностью. 1
Конечные, итоговые иетодикл составления, корректировки почвенных карт разных масштабов о использованием ээро- и космических фотоснимков отрабатывались в проверялись путем постановки специальных опытных Проработок и в порядке выполнения производственных почвенных съемок» I
Теоретический, методический вклад, научная новизна ■ sang^^^Ki.-f положс^я. •
I, Уточнены отпра^нне положения дешифрирования почвенного покрова но вэро- и космических фотоснимках о учетом экологических условий; охарактеризованы детпфроЕОЧйне признаки почвенного 'покрова ррзгшх щтроднкх зон и районов Средне-Ясской и Прикаспийской лроРштки на йэро- в космических фотоснимках.
3, Впервые на основания меизометрического енялиза теоретически п экспериментально обоснован выЗор масштаба аэро- и космических фотоснимков в эависпмоств от масштаба составляемо!; корты и величины изобр&тсоемнх на ней почвенных контуров, п¡метрен-■ ственных раэкерог кя ртогрефяPJешх объектов, гезреветсА способ-нооти фотоснимков и ni дуального восприятия.
Э, Оценены детифровочные кечеoteа разных типов космических фотоснимков (ТВ, СПЗ, Щ, ННЭ) различных природных зон и рвйо-,ноа с позиций полноты и объективности дешифрирования ni-чг.Предложены рекомендации по выбору типа фотопленок в завзсг.мости от
s
масштаба фотографирования и природних условий.
4. Выявлены особенности распространения, дане типизация н установлены дешифровочные признаки на панхроматических аэрофотоснимках микроструктур почвенного покроев (комплексов, ПЯТІШО-тостей) центральних районов подзоны дерново-подэолистих почв и Владимирского ополья.
5. Экспериментально определены необходимые величины ключевых профилей в участков применительно к крупномасштабному картографированию в юисно-таекной подзоне, я - к средне- и мелкомасштабному картографировании в южно-таежноЯ подзоне, лесостепной , степной и сухоетепяой зонах.
6. Разработана методика и технология корректировки крупномасштабных почвенных карт с использование» материалов аэрофотосъемки.
7. Разработана комплексная методизм соото&леняя ореднемасш-тайных почвенных карт путем генерализации содержания крупномасштабных карг с обязательным использованием материалов евро-фотосъемки.
8. Уотановлены основные особенности и пути дальнейшего развития методик составления средне- и мелкомасштабных почвенных карг по космическим фотоснимкам.
Практическая значимрдть и реализация результатов ррбд^р, Бее теоретические в методические разработки являются основой 'для руководств по почвенной съемке н составлению почвенных каре резных масштабов, отвечающих уровня развития науки и техники настоящего времени. Методические рекомендации по правильному выбору ыесштрба, типa aspo- н космических фотоснимков в конкретных природных условиях, праеш в методы дешифрирования появ, правильный выбор ключевых участков (по величине а форме},звание дешифровочннх признаков микроструктур почвенного покрова и методики в целом позволяют составить почвенные карты более объективные и полные по содержанию с меньшими затратами времени. Тек, при корректировке по предложенной методике почвенных карт 10-и ХОЗЯЙСТВ В подзоне ДерНОЕО-ПОДЗОЛИОТЫХ почв потребовалось заложение в 1,5-2 раза меньше почвенных разрезов, полу ям иприко- ' пок, по оравнению с нормами почвенных обследований по обычной . методике; Полнота содержания откорректированных почвенных карт, исчисляемая количеством контуров на I кг.дм. возросла в 1,5-2 1 раэ-i. Содержание большинства контуров стало полнее: оно реала-,:
нее отражало природу контура, внутриконтурну» почвенную неоднородность. , /
Составление среднем а сттаОно]"! почвенной карты о использованием крупномасштабных почвенных керт и космически* фотоснимков наряду о другими видами основ заняло в Э-4 раза меньше времени, чех: при составлении такой карты на подобнуо территорию о использованием г>?ро$отосюшко& а крупномасштабных почвенных-карт, и более чем в 4 раза при использовании топооспов а крупномасштабных почвенных карт.
Методики составления к ко рре ктврсекя круг.вомасвтабтис почвенных карг в первом варианте иэложенц в дайсТЕущеЯ нше Обте-еосэной инструкции,,,(1973), Предложения и дополнения по дальнейшему совершекствоЕашт методига корректировки передоив нами совместно о О.Н.Кировой в виде докладной записки в Главк Землепользования ГО СССР и Росэемпроакт (1Э78). В эти же адреса передана докладная записка по испольэоианнп матерпаяог зэро- в космических съемок при почвенных исследованиях, подготовленная совместно с В.Л,АндрониковымС190Х). Содертзсшеся в работе материалы использованы нами в "Методикеекит указаниях по использования озрофотоснимков при составлении и корректировке крупномасштабных почвенных торт районов Нечерноземья, оьобреннкх Ученым Советом Почвенного института им.В.В.Докучаева и переданных в Сентргилрозем для внедрения (1584, в соавторстве с В.Л»Андрониковым, Г.А.Шериуковой). Методические рекометааше по составлению районных почвенных карт путам генерализвши крупномасштабных с использованием материалов аэрофотосъемки перелепи московскому фялиац? института Центргипрозек при совместном составлении почвеяноЛ карты Каширского района (1903). ¡Кгтерпалы ^боты неоднократно излагались ыамй на курсах потиетш кргх.!фикаши почвоведов Гипроземов, Ихгплроводаозо, Велгипрозема, ал ектиЕв работников сельского хозяйства Борисоглебского района Ярославской области; иовользоваш ярпчтеншт лскскГ. в МГУ на факультете Почвоведения и на курсах повышения квштфвкэишг чре-псдаьатедеП со льскохозяЛстсешшх вузов в ТСХА.
^пррЗаиия работу Гьзультстм исследований били доложена на: УП, УШ, 1Х-ом Всесоюзной оовеквкяи по нароемте» (Кешшгрзд, 1956, 1961) 19С5) И, Ш, 17, У, Л-ом Всвоою?вом делегатском огезд» почвоведов (Москва, 1950; Гарту» 1066; Ахмо-Ата, 1070;
;Тбилиси, 19В1); Всесоюзной иэучяо-про извод ст ге I!ной
' 1
конференции по применению гражданской авиаши в народно» .хозяйстве СССР (Краснодар» 1966)j Всесоюзной научно-производогінн~ ной конференции по методам кдепкоиасштабной картографии почв (Кишинев, 1968); И, 17, 7-ом Всесоюзном совеошнии со структуре почвенного покрова (Москва, 1976; Кишинев* 1900; Москве,1964);' Всесоюзной конференции - Шлиорашя, рациональное использование а охрана почв Нечерноземной зоны (Москва,19Й0); Юбилейной конференции - Почвы н их биологическая Продуктявност ь (Тарту, 1979); П-ой Всесоюзной конференцій по изучению породных ресурсов Земли и окружающей среды с покошь» вэрокосмических средств (Москва. 1979);,заседании эврокоомнческой секши ВАСХ1Ш (Москва, 1982); У комиссии Всесоюзного общества почвоведов' (Мооква, 1363), комиссии аэрокосмичеогацс методов Московского филиала Географического общества СССР (Москве« 1984) совещании специалистов Сошадистических отрок по отрусту оометрическсії съемке (Москва,1934). ^
Публикации. По мете риалам диссертации опубликовано 40 научных работ*
О^^^дд, стоуотура рабугы. Диссертация состоит яз введе кия, девяти глав и заключения, Матеріал диссертация изложен на 270 страницах машинописного текста» Кроме того ев 180 странярах помещены 37 таблиц, 75 рисунков о подписями и список литературы,
включающий 495 в в именования. *
СОДЕРЖАНИЕ RIFOra і , * *
Чаоть І. ПРОБЛЕМІ ДЕШИФРОВАНИЯ И КАРГ0ПМИР0ВА1Ш ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
X. КЛАССИФИКАЦИЯ И ССЩЕГСАЙКВ ПШНШХ КАРТ
»
• В СССР принято разделять почвенные карги и съемки по масштабам, содержанию я назначению не следующие категорій: деталь* ныв ( >/1:5000), крупчомаоштабные (Х;10000-Іі50000), ореднемао-аггабше (1:100000-1!500000) мелкомасштабные (шльчв 1:30р000-1:1000000), мельче 1:1000000 - обзорные (Почвенная съемка, 1059). .
Наиболее распространенными являютоя почвешше карты крупних, средних и мелких масштабов, методам составления которых уделяетт : ся внимание в диссертации. Составляются они на setura сельскої">-, зяйсті*шішх предприятий (ярупномяоютабпне), административные
; раДояы и области (среднег„эса)гэ0ше), республики (средне- и ыел-комасттабнне?, строну s целом (мелкомасштабные) и т.д.
Согласно приншпом докучаевской почвенно-карто^рафической сколы, содор*окие почтенных карт составляет отражение природных ареалов распространения почв в их клесси|«кепионных подразделениях на генетические типы, подтипы» роды, виды, разновидности (Классвфшієшя в диагностика почв СССР. 1977). Б зависимости от специфики территория и масштабов карт почвенный покров может быть отражен с большей или меньшее классифпкашюнной в графической дробностью, для чего прибегают к различным уровням генерализации. Па детальных почвенных картах ваделяот элементарные почвенные, ареалы (ОНА) как наиболее однородные единицы почвенного поігрова. Не крупномасштабных почвенных картах отра-жовтея преимувдетвенно влементврнне почгешше структуры (ЭПС или комплексы и пятнистости) и относительно крупные по площади ЭПА.Нв средне- и мелкомасштабных почвенных картах выделяет условно однородные контуры, а также мезоструктури (сочетания почв) * и ЭПС, Строго реглакентаровенлых критериев клвссификапоиного обобщения (степени генерализации) почвенных таксонов в зависимости от каситябе составляемой карты не установлено (Неуструев, 1015, 1977î Герасимов в др., 1948; Ге ресиьдав, 1949; Лойова, 1949; Фрвдлекд, 1ЭТ5 и дкугве).
Различнее мотериалы аэро- в космической фотосъемки, обладая широким диапазоном отражения особенностей ландшафта и в тем числе почвенного покрова, позволяет выбрать оптимальные их типы и масштабы для того, чтобы получить разносторонние и объективную характеристику почтенного покрова в ооотгетствии с назначением, содержанием составляемых почвенных карт.
2. ОСНОВНЫЕ ПШЕИШ И МЕТОДЫ ДЕШВїРОВАНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
Основные ггр! tasín и леюиф^шровоаия почь »а аэрофотоснимках сформулированы почти одновременно Ю.А.Ливеровсюві (1957, 1962), автором дясеергбшш (Симакова, 1959а, 1364, І97ІЇ, Б.Л.Агшг<яш-яовым (1959, 1979), D.С.Толчельниновым (1959а,б, 1965, 1Э66э,б, І932),'Т.В.Афонаоьесой (1962, 1965) и другима. Они опирались на собственные згсепериментальные исследования я разработки ens-v отаиистов других областей (Гавеман, 1937, I939¡ ИЬгроянлченко,
1946; Гольдман, 1948, 1966 ; Петрусевич, 1954; Еикторог, 1955, 1962, 1976; Иуд1макий и др., 1950; Альтер, 1959, 196?; Виноградов. 1959; Смирнов, 1967; Гольдман, Вольпе, 1968; Кудрмикий, 1973; Мапиаб РкоЬэ£'ьорЯъс 1X0 и другие.
Использование космических фотоснимков потребовало нового осмысливания основных подходов и принципов дешифрирования почв. При дешифровании объектов не коемдческих снимках, охватывавших значительные и разнообразные в природном отношении плоч^опй, и благодаря использованию ШЗ сюилков, расширился набор дешф-роЕоткых признаков, изменились акиьнты в их значимости и возникла необходимость больше внимания уделять анализу экологичео-ких услогай изображенных па них объектов.
Под дешифрированием почв следует понимать опознавание, характеристику и установление пространственного распространения на 'Ьэро- и космическом фотонзобринен;:;: различающихся между собой природных тел {почв или групп почв) определенного клаосифака-шоиного ранга. Дешифрирование производится путем использования прямых и косвенных признаков. Прямыми признаками дешифрирования являатся размер, форма, ток пли цвет изображения, тени (собственная.и падающая), рисуяок ивображения объектов но аэро-и космически^ ¿нвмюх. При использовании №13 снимков добавляется еда один признав - сиектральдаЗ образ, т.е. оптические харе ктерисгики объекта, получокше о ряда зональных списков. К ' косвенном призиокзы дешкфрировеяия почв относят рельеф, растительность, почвообразушцие породи:, объекты хозяйственной дея~, тельности человека в установлена*** взаимосвязи между ними и почвами.
Рисунок фотоизображения и спектральный образ являются свое- ' образными признаками дешифрирования, Она не могут быть исполь-вовяянири нааемных исследованиях для опознавания объектов,т.к. кругозор исследователя ограничен высотою человеческого роста и потому, что глаз не может расчленить и измерить излучения в отдельных спектральных зонах дли получения спектрального образа.
Так как в природе наблюдается довольно отчетливая связь' между генезисом, литологией потеообразуюних пород, формами . рельефа а всей структурой почвенного. покрова, то признак хису-кок изображения в целей, размеры и форм» составляющих его ком-понентоь, являются чрезвычайно важными и надежными признаками 1 ' деггифрироветт почвенного покрова. '.,'1 ^
Принципы дешифрирования почв и почвенного покрова неразрывно связаны* со спецификой объекта дешнфрировгния, Как природный объект, имеющий трехмерное измерение, почва непосредственно на аэро- и космических снимках не изображается» Дажепо-верхкость почвы больсей частью закрыта для фотоизображения. Только распаханные поля, не покрытые культурное растительностыо даюг »а фотоснимках непосредственное изображение поверхности почвы. Однако изучения поверхности почвы даже ори неземных исследованиях недостаточно, чтобы определить классификационное положение почвы (вщш,. разновидности). Это достигается путем изучения вертикального генетического профиля, исследования физических, химических свойств различных почвенных горизонтов, их мощности и других характеристик. При этом исследуются также в компоненты ландшафта, взаимосвязанные с почвой и влиявшие на ее формирование (рельеф, растительность, почвообразумцпе породы, результаты хозяйственной деятельности человеке в т.д.). Таким образом, даже при непосредственном изучении и картографировании почв в поле применяется косвенный, сраенительно-геогрефи-ческий метод последовгкяя.
11рц дешифрировании почв на аэро- и тем Солее космических фотоснимках почвовед одновременно ножет' изучать и англизировать компоненты ландшафта, оценить характер их взаимосвязей на об-шгршх территориях, проводить одновременно сравнение отдаленных друг от друга участков, что затруднительно сделать при наземных работах. При дгшо^рироьенкл почв хежпо использовать системней подход, т.е. рассматривать почву и другие компоненты ландшафта со всеми их гзаймосгязяш.
3. ИЗУЧЕНИЕ ПГОСТРЛНСТШНИЫХ ХАРАК1БИ1СТЙК КОМПОНЕНТОВ ЛАНШ7ГА RF11 даии-тарШАШЮ ПОДЕННОГО ПОКРСЁА
Изобретения объектов гш аэро- и поси*ячзспих фотосштмках определяются гх оптячелкЕ!;® в гео«йтртче«яу.и характеристикам:. Изучении оптичеептх сгойств природных объектов, в ток числе псчв> посвящэно ипото ребот. Анализу же пространстве иных размеров природных объектов прп использования аэрофотоснимков не . придавали большого значения, т.к. в этом не было острой необходимости. Аэрофотосотмкс способны передавать мельчаПшие детали мествооти в ойяэи с довольно крупным масштабом (1:10000-1:5СЮ00-иаиболое широко употребляемые в практике масштабы) г болыиш
разрешением, В среднем разрашаицую способность для аэрофотоснимков принимает за 30 лин/мм или 0,03 мм (Ануфриев, гивпчия,: 1973). Космические фото сним ют, подученные тастиобъективным фо—. тоеппаратом МН$-6 іш фотопленку изопанхроматическая типа-18 в диапазоне длин волн 500-700 нм, шзли разрешение 100 лип/ым (Звмаяидр., 1981).
В связи о появившимися возможностями исследования природных ресурсов из космоса вопрос об анализе пространственных размеров природных объектов встал более широко. Он решался прежде всего в техническом плане: I) при осмысливании вопроса о целесообразности использования космической информации; 2) при формулировании требований к космической аппаратуре - ее разрешению, захвату на местности (Ходарев, 1975; Зиман, Мншев, 1931).
Знание пространственных размеров природных объектов" и частот распределения их на земной поверхности важно также для понимания генерализации изображения на космических снимках разных масштабов, для решения вопроса о полноте содержания, выбора мзо-втаба фотоснимков при составлении почвенных.карг разных масштабов, ■ ■ ■ ,
На генерализации изображения земной поверхности на космических фотоснимках влияет не толькогеоыетрические свойства объектов, нс и их оптические характеристики и специфика фиксирования изображения из космоса (Гонин, Яковлев, 1976;Гопин, 1960), Однако это не умаляет эначкыооти исследований пространственных размеров природных объектов различных ландшафтов.
Применительно в решение задач почвоведения материалов по ' анализу пространственных размеров ареалов распространения почв или компонентов ландшафте, которые определяют физиономичность -изображения и смену почв, в литературе почти не имеется. Наш в разных геоморфологических уолошях и природных зонах проведен, морфометркческий вяалжз основных ферм мезорельефа по топографическим картам масштаба іі25000 н аэрофото снимкам масштаба " -1:10000-1:32000, Были сняты размеры поперечных сечения речных , долкн, оврагов и балок, междуречий; в. пределах мелдурвчпй • болот» западин, потяжин, па для, лиманов, ереелов распростране- -нил комплексов, пашен. Ключевые территории расположены:' в якво-: : таеяной подзоне дерноео-подэолисткх почв Средне-Русской провий-; шн: на корешюй равнине о конечно-морепнимя хаиизкд к грядьшг •
! (І.І)*Ї на моренной равнине, рассеченной оврагами (П. с 2 по 6), ва озерно-ледниковой равнине с солигонально-блочннм рельефом (ВГ.7К ва водноледниковой равнине о близким залеганием морена (17.8), на зандровоЯ равнине (7,9); в листвеяно-леской зоне серых лесных почв Средне-^уссноЗ провинции на эрозионной равнине о оврагами и балками (71.10,11); в лесостепной зоне оподзоленных ■ ивыщелоченных черноземов Средне-?}оскоВ провинции на эрозионной равнине о оврагами и балками (УП.І2) и моренной равнине о лессовидными покровными отложениями (ГШ, с 13 по 17); впуо-тыняо-степяой зоне светло-каштановых и бурых почв Прикаспийской провинции на солончаковой раешне (IX. с 13 по 23) и на перевеянной равнине о полунедвижными песками (X. 24,25). Всего во-., следовано 25 ключевых участков.
По полученным данным построены кривые распределения пространственных размеров каждого из проанализированных компонентов ландшафта н еударные (рис.1,2). На суммарных кривых распреде-. ления видно, что на моренных рассеченных в эрозионных равнинах примерно 50? контуров имеют поперечное сечение менее 200 м. Не моренной равнине с лессовидными отложениями в лесостепной зоне (Окско-Донская равнина) форм мезорельефа размером более 200 м в поперечном сечении уже от 57 до 62$, Наиболее же большие пространственные размеры форм мезорельефа а других компонентов лащшафта характерны зандровыы равнинам гано-теежноЗ подзоны дерново-подзолистых почв, морской и перевеянной рагтшам пус-тызяо-стеоной зоны ereтло-кгштановых и бурих почв. Здесь форі рельефа о поперечным сечением до 200 м встречается только 16-АО$, а остальные 60-G<íJ имеїзт размеры более 200 м. Формы мезорельефа, имевшие в поперечном сечении до 200 м на всех исследованных территориях представлены глевньм образом речгаїші долинами, западинами, потятяпами и частично болотами.
На осковенип полученных данных о статистическом распределении размеров основных форм мезорельефа jb разных природных зонах и геоморфологических районах составлены таблицы теоретически возможного изображения этих объектов на сяимках с разным разре-
х) Римокне шфры обозначают номера геоморфологических районов, арабские - порядковые номера ключевых участков.
' ■*' ' Рже, I. Кривые распределения пространственных размеров кошюаентов ладшафта ыореняоЗ равкинн, рассеченной оврагаии Шно-таежной подзоны дерново-подзолзстых печв Средне-Русской . дровинццз. .
■ . '■'■.! - медуречья;,2 - речные дешши, оврага, балки; 3 - западины, вотяхшш;
' 4 - болота; 5 - суммарная; б - пашнп,
■ ■ ■ . ■ ^ ■
w ioi'їм is* m «со
iw lis uû its sog
Fac,2. Крйвыо распределения прострадственяых размеров компонентов ландшафта солокча-ковоЗ ралгиіш Пустшна-стаїшсїі зоїш светло-кштановш шив. ; ■
I - шшаксная степь; 2 - лимани, падины; 3 - яаия; 4 - сухие русла; S - сушариая.
оекяеы.
Проведенный мор^сметршеский енализдал материал для обоснованного выбора масштаба аэро- и кос мкчесэдх фотоснимков при составлении почвенных карт разных масштабов па различные. в . природном отполюнии территории. Про инструментально-визуальном ДйШфрИрОЕЬНЛИ болыную роль играют не только оптические, но и геометрические характеристики дешифрируемых объектов. Поэтому -важно выбрать фотоснимки таких масштабов, не которых можно различать, сравнивать размеры а формы различных природных объектов, важных про дешифрировании почвенного покрова соответствув-щаго масштабу составляемой карты уровня. '
Выбор масштаба аэро- и космических фотоснимков для их использования npt составлении почвенных карт зависит от комплекса взаимосвязанных факторов: I) масштаба составляемое почвенной карты, её содержания; 2) размерности объектов, которые необходимо дешифрировать ч отображать на почвенной карте; ^разрешающей способности используемых фотоснимков; 4) разрешающей способности зрения. Масштаб составляемой почвенной карты определяет размер минимального контура, подлежащего отображения на карте. Для контуров почв, имеющих резко выраженные границы в натуре, рациональной величиной считается 20-25 кв.мм, т.е.4-5ма в поперечном сечении. Для вытянутых контуров поперечные'размера допускается в 2 мм. Этим величинам на меотнооти ъ масштабах ' 1:10000 и мельче соответствуют десятки метров.
Однако в природе есть более шше объекты, которые необходимо различать и дешифрировать при составлении почвенных карт. Таковыми явлйотся прежде всего компоненты.ЭОС, имеющие в.поперечном сечении 2-30 м, чаще порядка 10-20 н. Указанные размера компонентов ЭПС, в случае вас изображения на фотоснимках, глаз человека различает вплоть до масштаба 1:200000,. лучше 1:100000 (на снимках этого масштаба компоненты в 20-10 м в диаметре получают изображение в 0,1 мм соответственно). Таким образом компоненты ЭПС и другие важные пря дешифрировании объекты изображается на фотоснимках масштаба 1:50000 - 1:200000 предельно малыми для визуального восприятия величинами. На аэрофотоснимках масштаба адпнее 1:50000 они имеог уже величины легко различаемые и сравниваемые визуально (I мм и более).
Из изложенного следует, что'при составлении почвенных карт'
масштабв крупнее 1:50000 возможно использовать фотоснимка более мелких масштабов, чем масштаб составляемое карт, что более экономично и удобно для депяфрироЕавил'почв. Приведенные вше данные показывают, что для составления почвенных карт масштаба 1:10000 приемлемы контактные отпечатки масштабов 1:10000-1:20000} для карт масштаба 1:25000-1:25000-1:35000* , для корт масштаба 1:50000 — не мельче 1:50000.
При составлении почвенных карг масштаба 1:100000-1:300000, помимо аэрофотоснимков масштаба 1:40000-1:50000, нами успешно ■использовались космические фотоснимки в масштабе составляемых карг. * *
, ' При составлении почвенных карт мелкого масштаба хорошую контурность по тон? и рисунку изображения давали космические фотоснимки, соответствующие масштабу съемки. Имеющиеся опыт дешифрирования космических фотоснимков для тематического картографирования показывает, что обычно дешифрирование вьч.олнь^тся со увеличенным фотоснимкам, пресмушественко до масштаба 1:200000, реже 1:500000 (Воронина, 1979; Вахшна и др. ,1560, Котова, Гаранина, 1980 и др.). Вместе с тем теоретического обоснования этому методичеокому приему не дано.ПроведенныА нами морфоме триче с кий анализ размеров основных компонентов ландшафта в разных природных золах позволяет теоретически обосновать выбор масштаба при инструментально-визуальном дешифрировании космических фотоснимков. В таблше I приведена для разных природных районов прошиты почвенных контуров от их общего числа, ' вероятно изобразившегося не. космических фотоснимках с разрешением на местности не менее 30 м, различаемых и дешифрируемых визуально на фотоснимках разного масштаба (при разном увеличения). Из таблиш видно, что только на фотоснимках масштаба 1:200000 визуально различаются I00J теоретически изобразившихся контуров, а на фотоснимках масштаба 1:1000000 - только от 48 до 9б£. При дешифрировании почвенного покрова не фотоснимках масштаба 1:1000000 можно использовать в разных природных условиях в качестве признаков размеры и форму от 7-до объектов, от их общего изобразившегося числа, а на 1:200000 -от 33 до 85%. Причем в тпо-таехноЯ подзоне фотоснимки масштаба 1:100000 имеют примерно такие ке показатели по возможности использования геометрических признаков объектов при визуальном дешифрировании, как фотоснимки масштаба 1:200000 на более «жше
Таблица X
Процент почвенных контуров в разных природных районах от их общего числа, вероятно изобразившегося на космгтазос фотоснимках с разрешением на местности на иенео 30 и, различаемых и дешифрируемых визуально при разном увеличении фотоснимков
Природ- 'Процент почвенных контуров, различаомше С % О, I ми) вый. рай-'и дшнфрируешх ( т> I мм) визуально на фотоснимках он и масштабов:
ышт_>1=500000 » 1=200000 | 1:100000
ОН*' И
ключевой участок
Южно-таежная подзона дерново-подзолистых почв
1.Х 53 21 75 25 100 X 100 53
п.з 43 29 66 31 * 39 *1 48
4 61 29 80 37 « 45 м ' 61
5 77 20 92 28 и 55 « 77
Л1.7 53 7 82 12 щ 33 к 65
1У.8 . 53 ' 24 7Э гэ и 38 н ' 53
У. 9 90 33 93 . 47 п 72 п 90
Лиственно-лесная зона серых лесных почв
71. Ш ' 63 • 17 76 28 100 50 100 62
II 69 19 89 31 * 57 я 69
Лесостешгая зона оподзолеиных и выщелоченных черноземов
УП.12 62 31 81 40 100 48 ' 100 62
"Щ.13 % 26 82 26 * 38 * 56'
14 71 27 90 ' 38: « 59 n 71 ■
25 77 32 89 41 и 63 п 77
16 72 38 86 48 «1 60 н 72
Пустынно-стегаая зона светло-каштановых и бурых почв
IX. 19 80 15 91 25 100 60 100 80
20 92 39 98 52 * 80 в 92
21 56 43 99 •56 «* 64 * " 96
22 86 44 94 55 99 ' 75 И 86
1.2-1 88 32 98 46 100 75 • А 88
• 25 94 41 98 55* 99 85 п л
Наименования природных районов дани в тег.ото па отр. И~1»
территории и фотоснимки масштаба 1:500000 на лустынно-степную зону, * ,
Морфометркческнй анализ пространственных размеров компонентов ландшафта, важних для дешифрирования почв при соотавде-. .гага почвенных карт требуемого масштаба, может рекомендоваться как самостоятельный методический прием, которкЯ позволяет:
1) обоснованно выбрать масштаб материалов азро- и космической фотосъемки применительно к району исследования, исходя из требований масштаба составляемой карт, возможностей ияструыен-. тольно-Еиэуального распознавания я разрешения фотоснимков;
2) получить количественные придержки о содержании-в оконтури-ваеыых природных выделзх сопутствующих почв, о степени дрени- -роваквости территории и другие характеристики,
4. АНАЛИЗ ШГСШАТКШОСТИ КОСМИЧЕСКИХ ЇОТОШЖОВ , РАЗНОГО ТИПА И МАСШТАБА ПИШЕНИШЫЮ К СОШВЕкІ® СВДНЕ- И КЕЛКОМАСПГГAELÍÜX ПОЧВЕННЫХ КАРГ ■
Перспективность использования космических фотоснимков для ' составления средне- и мелкомасштабных почвенных карт не вызывает сомнений. Во многих работах охарактеризован опыт и методика тематического дешифрирования космических фото- и сканерннх енЕЫКовЧВивогредов, Кондратьев, 1971; Береговой и др.,1972; Исследование природной среды космическими средствами, 19731976; Виноградов, 1974-1976, 1984; Гонин, Стрельников, 1975; Кравпова, 1977, 1900; Вргахенов» 1978; Птенина, 1978; Космическая съемка и тематическое картографирование, 1979, 1Э80;Садов, Ревэов, 1979; Сухкх, Сг.тшнн, 1979; Белов, i960; Буров, ІУушков, i960; Гонин, 1980; Книжников, Кравпова, 1900, 1981; Харвн и др,, i960; Елесип,1Э81; Дешифрирование многозональных аэрокосьгачес-ких снимков, 1982; Во стокова, Скатершков, 1963; Кнкжнлков, 1983;Моя«а£ of tfemoie SemLng, 1975 н другие).
Oskbko работ по девнфрировани» почвенного покрова на космических снимках значительно меньше (Андроников, 1972, 1974,1979; Зоян, 1975, 1983; Бутившеняо и др., 1979; Головина и др.,1979; Зоян и др. ,1980, 1991; ГубаЯдуллин, Кулешов, 1981; Кулешов, Х98І; Лаптева, Тальская, 1961; Долгополов, 1962; Поляков,1982 я другие)*
Нами проведено дешифрирование космических фотоснимков раз-
личных типов и масштабов на территории с разными природными условиями. Ери этом решались следующие задачи: I) выявление информативности космических фотоснимков разного типа tt масштаба с позиций дешифрирования почв для доставления .почвенных карг среднего и мелкого масштаба; 2) отработка методики инструментальной визуального дешифрирования почвенного покрова и составления почвенных кар« средних и мелюис масштабов по космический материалам* Проведенные .исследования позволяют сделать следующие ■выводц,
¡Использование космических.фотоснимков для составлонші qp$ntie- я (мелкомасштабных.почвеншос карт значительно іповшасу их локгудою л ¡онысяову» нагрузку;.
'Дри ;сшеше разных типов космических фотоснимков к) ¡иедыо -выбора .наиболее оптимальных для составления лочвендаэс ^нсуррг <суиа-ственным' оказывается масштаб фотографирования,, ддияздвй да де--сальность фотоизображения,-а через неё на возможность «жшодьэр-шашая -при. дешифрировании не ¡только оптических,, но и геометрвчео-ида характеристик объектов (размера, формы, рисунка изображения). (Поэтому при применении космических фотоснимков в масштабе фотографирования 1:200000 для составления средне масштабных почвенных «варт юясно-таежно-лесной, лесостепной и степной зов предпочти-, цельнее использовать (как и з случае-аэрофотосъемки) цветные (0ЦЗ фотоснимки. . " -
■ (Разные «типы фотоснимков імассгеаба 1:1000000 и увеличенные о ;них до .масштаба (1:300000 обладают, своими достоинствами а недос-чсаФиами. ¡Поэтому (Наиболее ,поящею информацию о почвенном покрове ;ыскшо получить .при .одновременном .использовании фотоснимков раэ-•НЫХ ТИПОВ. Исходя ЛЗ ,рВОЙСГОВ;0ЮТОС1ШМКОВ (их разрешающей способности и спектральных особенноаіейі) , объема материала считаем наилучшим сочетанием: (цветных СПЗ пли ШЗ о наличием СПЗ
или цветных синтезированных ,снимков. Среди КНЗ фотоснимков наиболее полную информацию в лесной и леоостепной зонах имеют фотоснимки красное я ближней.инфрацраоной зон спектра, а для пустынно-степных условий - желто-зеленой;И красной зон спектре. В пустынно-степной зоне наиболее информативными являются ЧБ изопан-. хроматические космические фотоснимки крупного/среднего масштаба» Цветные, цветные СПЗ фотоснимки уступают им по' своим дешафровоч-.? ным качествам благодаря меньшей разрешающей способности* 3TW спкмков и более высоким требованиям к.прозрачности aTM5£jep«v
3)" При составлении мзлкокасятабных почвенных карт в подзоне дерново-подзолистых почв, отличающейся мелкокопту рноотью природных и антропогенных объектов, основно'« дешифрирование почве иного покрова лучше выполняется по увеличенным до масштаба 1:200000, местами 1:100000 фотоснимкам, когорте облегчают инструментально-визуальное дешифрирование и позволяют полнее и npa-. вильнее расшифровать почвенный покров, не только благодаря использованию геометрических признаков, но и появлению на этих фотоснимке* дополнительных контуров, по сравнению с масштабом і . 1:1000000. ^ ' ;
При составлении мелкомасштабных почвенных в лесостепной, степной я сухостепной зонах основное дешифрирование успешно выполняется на фотоснимках масштаба 1:1000000, с привлечением уьелііченкілс скккков для более полного распознавания внутреннего ■содержания контуров.
• ; ■ 4) На основании сопоставления содержания аэро- к ксcwr«с- . ких фотоснимков резных масштабов, а такяе теоретических расчетов можно утверждать, что в лесостепных, степных и сухо степных .токах ЗЕСлачеяные фотосшшки с масштаба' 1:1000000 до масштаба 1:200000 иогутслугить хорошей основой для составления средне-масштабных почвенных карт.: При использовании космических фотоснимков в оригинальном масштабе 1:200000 для составления оред-неиасотабных почвенных карт селе сообразно привлекать космические фотосяшта более мелкого масштаба^ но которцх лучше видны зональные грешны,
• 5) Космические фотосниипі масштаба 1:200000-1:100000. увеличенные дона сштабз 1:50000 люгуТ'успешно использоваться npi -составлении почвенных к^рт масштаба 1:50000 равнинных районов;
•евпалвенные гооледования <Гсшпн, Стрельников,1975; Виноградов,'1976) и наши показали,' что все выводы,о времени фотографирования для составлено»1 тематических карт, полученные применительно к азрофотографировению, дей^ттвительнк и при фото- , грзфарсванш из космоса»
5. ИЗУЧЕНИЕ, ТИПИЗАЦИЯ ШКР0СТЕШ7Р ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ДБШИІРОВАНИЕ ИХ НА ./ЭРОФОТОСНЖХАХ ■ :.-
Одним из главных достоинств а эрофот о снимков является их способность давать няфорласию о местоположении и составе микро-«йодяородяоота почвенного покрова. Важность отображения пз поч-
венных.картах Э1Ю.подчеркивается во многих работах, т.к. они во всех природных зонах и районах оказывают существенное влияние на сельскохозяйственное производство, пути^использовакая ; территория с неоднородным почвенным покровом,.определение направлений мелиоративных мероприятий и т.д. ;
Следует подчеркнуть,.что комплексный почвепішЯ покров пустынно-степной.зоны изучен достаточно полно, проведена типизация и классификация комплексов (Лобове, 1949;'Ивенова,. Леш-на, 1952; Иванова, Фрядлаяд, IS54 к др.). Б.многочисленных работах охарактеризованы также дешифровочные признаки резных типов комплексов этой зоны, что особенно важно для практического использования материалов аэрофотосъемки пргпочвешюм картографировании (Симакова, Х954,.І959в, 1262; Воронина и др.,1953; Семенова, І958, i960, 1961 ; Тслчельнигов, 1959в,.1966а; Николаев, РябЕЄва,І96І; Лвдроникоа, 1966; Поляков, 1971 и другие). Дегаифровочпые признаки SÎIC черноземной зоны охарактеризованы частично в работах В.Л.Андроникова, Н.В.ДенисовоЙ (1971);еерцг лесных почв - в работах В.Л.Андроникова и др. (1962, 1971).Что же касается характеристики особенностей изображения'и дешифрирования ЗПС подзолистой зоны, то в литературе таких дошшх пректическа нет». -, ■
Нами изучено строение, дана типизация и впервые охаранте-.ризоваин .деамфровочше признаки на панхроматических аэрофото- ' снимках какростр&ктур подзоны дервово-подзолиотых почв и Владимирского ополья, 'Шкрост русту ЇМ ПОДЗОНЫ ДерНОЕО-ПОДЗОЛИСТНХ почв изучены а поле.на десятки ключевых участках, ополья - на четырех ключевых участках. ' . _ В исследованных районах.микронеоднородность почвенного покрова распространена сироко. Причины ее возникновения разные. В подавляющем большинстве они связаны с наличием шкрорельефа, приводящего к перераспределении влаги и местным эрозкопчш процессам. £ подзоне дерново-подзолистнх почв причинами возникновения ЭПС, и влияюішда на их'компонентный состав, являются также состев кочвообразувдих пород (литогешшй фактор), рельеф f кровли подстилающих пород (дреЕне-топогепный фактор), состав и строение которых определен криогенными и другикк процессами во время оледенения и послеледниковый,глриод. .. -
Все изученные ЭПС разделены нами. на клас си со водному ре-" яазд, Крогж того індолено семь подглгссов по форьтаругшпм ЭПС
факторам и процессам. Состав почвєййвйЄ кодаоййшейа- определяет тип ЭПС, которые 'в зависимости <уі преобладающей йЬадвґ делятся на подтипы, Для каждого типа и подтипа ЭПС даете» Генетико-Гео-метрическая, форма, которая характеризует рисунок изображения на аэрофотоснимках и его генезио (табл.2).
Таблица 2
Генетико-геометрическая классификация элементарных почвенных, структур центральних районов подзоны дерново—подзолистых почв и ополий
| Тіш,подтип по ком- Ге нетико-геометриче 0-
понентному составу кая форма
| почв ■ -
Топогенная полу гид ро-морфно-э розионно-ав-томорфная пятнистость
Класс евтоморфных Серых лесных почв
ЭПС
Пятнисто-ветвистая - -. микродепрессионно- ' врозаонная ' '
Пятнпсто-орве нтиро-ванно-ветвистая мик-родепреосионно-эро-зкояяая '
Топогенно-литоге нный полугкдроморфно-авто-морфный комплекс
Ле РЯОВО-ЙОДЭОЛЙС-тых ПОЧВ*
¡ідзп5_3пя°їі .
' ДерВОЕ о-подзолпе -
тше я дераовнх
ела боглееватых
почв:_ ' дддог
мпкроде Яребсио Ь'КО арозиоііная Нятнисто-орясктйро-
' в8нн0-еє тв ес т£а кяк-
родепре С сковй№-9ро-зионная . Пятнисто-ветм стая сяабояоляготельная, . микродеяре е ейонная
Продолжение таблицы 2
Подкласс
Тип,подтип.по компонентному составу почв
Генетико-геомегричео-кая форма
Топогенно-литогенныЙ полугидроморфно-эро-эиокно-автонюрфннй комплекс
Топогениая эфоэвои-1 пая ватииеївем- ""г.
ХреБГе-ТОПОГеННСЯ і
толу г яд ромо РІ но- эро-
зионно-автоморфвая ПЯТНИСТОСТЬ * '
Древне-гопогенпэл яолугяіро&орфю- ' автсиорфнай пятнистость
Топогеняо-литогея-.,' нал полугадромсрфная пятнястость -
ДерноЕО-подзолистах. и дерноныхслабо-глееватых почв:
Серых лесных почв:
• .:' Де рпоЕО-подзолвстах почв: ■
" ,
Дерново-подэолистих
««« 4-2 ІРГ ^:
" Л цлгог
я-а
нк
Пятнисто-мпкров кло-
НОЕО-эрОЗИОНЯая 10ПС-
родепре основная
Пятнистая склоновой -эрозионная
Пятнистая бугристо-склоново-эро зионная
Мелкопятнисто-лолв-гонельная древнето-погенная
Крупно-пятнистая * д ревне-со в ре ме нно-депрессионная
Де ряово-подзоле стих
кочвї fl& е# й-_d„ д-а и
. тнг
ГСлесс иалугкдрбиорфних ЗЙС . Дерновых ;глееветы* : Внтхчуто-пягниогая
и глеевых почв: ДгДГ;.ДГДг '
ложбинная
Топогенные полу гид роморїяо-зрозионмо-ЕВТ окоренке пятка с- . тости наиболее широко распространен на территориях с наличием' микрорельефа морекксх равнин подзона.дрряоЕо-псдэсднатвх почв и ополійі,- сложенных локро£ш:!га суглинками. Па oseрно-ледниковсА раеняяе, слотчпной лєссобіщштд: суглинками, и кестели на моренних ps£!n:r»ax о покропшми отлотпеяяя'.ш под влиянием карбонатное-
ти пород я верховодки формируются топогепно-литогенные поду-гид роморфно-автомор&кае или полугидроморфно-зрозионно-автоморф-яые комплексы. Топогенные эрозионные пятнистости приурочены к проречннм склонам. 5ориирогат:е дреъ не-топоге нных пятнистостей ■ связано с раэл;гчщш! керОЕНОСТяка поверхности суглинистой ^морены, перекрытой сверху покровными суглинками. .Топоге нно-лито-генная полугидромор$ная пятнистость дерновых глееватих я глее-евых почв приурочена к мезопоюлениям рельефа и формируется под влиянием жестких почвенных вод.
Дешифровочные признаки ЭПС определяются размерам, формой, тональностью изображения их компонентов..
. 6. Б ОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА НА
КЛЮЧЕВЫХ УЧАСТКАХ ШИ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОЧВ
Ключевой мвтод изучения почв .(подробное изучение почв на ограниченном участка) прочно вошел в практику почвенно-карто-грефических работ. При этом назначение его.в настоящее время значительно расширилось в связи с увеличением наших знаний о структурах почвенного покрова, с большим разнообразием масштабов составляемых карт, применением езро^ и космических методов при картографировании почв. Последнее обстоятельство привело к возникновении новых понятий - аэрофотографическое этелонирова-' кие, дистанционное эталонированиедешифровочный эталон - 'как -. типичных аэро- и космических изобретениях исследуемых природных.явлений. Не смотра на то, что обще г опросы исследований на ключевых участках и применения и^.при дешифрировании аэро- и косьшческгх екпкков 'довольно широко освещены в литературе (Филатов,1914, 1923; -ВиноградовД962Д963.1966; Аэрокосмическое эталонирование..., 196-7; Фридланд,11972; Белобров,1973 и дру-_,. гие).ряд положений, в прежде всего об оптимальной величине и форме ключевых участков, остаются еще", не до конпа решенными.
Литературные денные и наши исследования показывают, что масштаб исследогашй на ключевых, участках осязан оо спецификой почвенного покрове и иисштобом составляемой почвекноГ корт». Исследования могут проводиться в дето л том г.пещабе (1:500 -■1:5000, преимущественно - 1;1000-1;2000) .мп иа;;ч«ичя состава и строения ЗПС; - в крупном масштабе.(1:30000-1:50000) -'для изучения состава и строения меэострукгур, СЕясагешх со сменой почв по элементам и мелоразмерным. форме» мезорельефа и среднем
масштабе <1:100000-1:300000) - для изучена смеш'почв по формам мезорельефа. При. составлении крупномасштабных почвеяних нарт исследования на ключах проводятся в детальном масштабе,, среднемасттабнкх - в крусном и детальном, мелкомасштабных - в среднем,, крупном и детальном в зависимости от специфики почвенного покрова. '
Наиболее экономично, когда ключевой.участск звюшает часть однородной - в природном ■ отношения территории применительно к масштабу составляемой карты. Поэтому для распределения ключе-, заяс зчастков производится литолого-геомо реологическое районирование территории.-Причем,.чем хрупнее масштаб исследований,тем районирование выполняется детальнее, а величина ключевого участка меньше; ""'■'..'
' Б.В.В нноградов:(1966, 1984) приводит;дсе фориулы для расчета ьета^'.ны ключевого участка щю геоботайическом картографировании, одну из которих В.Н.Фрцдлгед (1972) предлагает исоользо-Еать для расчета величины ключевого .участка при почвенных из- ' следованиях. Однако формулы.ати расчитаны:аа.нормальное и случайное распределение выборов. Применительно к распределению;., растительности аридной зоны, где они опробованы, это правило, водимо, выдерживается. Что же касается шгоиаяей контуров почв, которые выступают в качестве компонентов для определения велр,-чши клпчедого учамка, то .близкое к нормальному распределению имеют только компоненты ЭПС. Площади контуров почв и ЭПС; выде-ляемве на хрупномасотабвых почвенных.картах, которые могли бы ~ с^хить для расчета величины ключевогоучартка применительно к средне-'и келког.шсштзбномз к8ртЬг£гфировангаэ,' не имеют нормаль- , нрго (у них логноркальное) и случайного распределения. , ;.-
По этим формулам ш впервые рассчитали величины ключевых . '" участив для .детальных исследогавпЯ яолугидроморфно-эрозионно- , автокорфной пятнистости дертОВО-подзодестых почв (ПВП*ЭПВ0Г) и литогенного полугидрокор^но-эрозгокно-автоморфного комплекса дерноео-подзолисткх и дерновых■слабоглееватых почв (П^П^Д01*). Получила величины плошадей 1,3 и 2,9 гапоодной формуле, I и 3 га - по другой соответственно. .'■'■'.. ■ " '
. - Однако детальная почвенная съемка даже на вяутргконтурных ключах нлокадью 0,5-2 га1 оказывается очень ту®доеккой. В ряде работ по средне- и крупно^асштабнытл почвенным съемкам показано,' что более э;юнсг.ечными является исследования на ключевых профн-
лях (Виноградов,1961,1966; Николаев, Рябпева, 1961; Вавилов и др., 1964; Монахов, 1983 и другие). Использование профильного методе (метода трвнсект) рекомендуется при почвенной съемке в США и Канаде і,$Ьеег$,На]ек, 1979;Мол^ ,1982). Возможность определения долевого участия компонентов комплексов на профилях доказана И.П.Серцобольским (1952). .
Нами впервые по полевым данным выполнено'определение минимально необходимей * длины внутригонтурпого ¿оддеедодо іірофаля для изучения наиболее широко распространенных ® {районах Нечерноземья полугидроморфно-эрозионно-аетомс^йншс ;ВД! .д&реоьо-под-золистых и серых леоных поик. іДля ¡расчета, сравнивались данные, полученные с профиля лзш їввакмно-ощрэаєдашкхся щрофил&й, секущих весь контур и его пасши. ¡Еаонеош «показали* ;тао <если профиль пересекает не менее двук (ров »наименее ¡распространенный ^компонент. ЭПС, он является представжгелвним* (СЬуреаедено,,. тао .минимальная длине профиля для изучения указавшие :ЭПС -может 150-250 м, на которое закладывается-от ШБ що £Ъ щцшшпсас о: (разрезов, . ':: ■
Опіітное планирование по почвенным картом доаяйств дшк »ма-кетам местности числа ключевых - профилей лиш доаоокав дош л вуженая ЭПС показало, что на единицу площади іСЗФОО ша)) ш .зависимо ста от природных условий их приходится от 7 що '¿Я*.. \ В.А.Калнина, Г.Ы.Непомнящий (1983) рекомчдаушг-формулу • для расчета суммарной площади ключевых участкчв(применительно ' к состевлегаш крупномасштабных почвенных ¡к^рг давяйсяю^Оцнако апробешя нами этой формулы на большом факивнеокои >мвїеіриалв заставила усомниться в возможности'её иасольва&анш^'іЕак ліпк для резных природных условий величина клюнавсиго ^уваелка даоаіща составляла около 4СЙ от,расчетной гтлощада.: 1
Применительно к средне- и мелкомэсоггабному гкчрголро^рова-ш нами проведен расчет величины іключевого участка и'¡длины .клЕчевого профиля шо щцупномасогабішм іпочввкнш *каргам хоэяк-. 'ста как макетамгмєозносліе(, -характеризующих фязннє ^природные условия. Сделаны іідордбсггки >по ^определению »величины и формы едиюгчнЬго = ключевою гпра}ітлп ш участка, хврактеризуюшрго ¡опре- . деленный литолсгроігеоидрї.слоотгчесізій выдел. Установлено, что оптимальная ¡величина какого іключевого учгстка" со отопляет .200300 га, ключового »профиля - >1-2, реже 3 км.-Хврг їсте пи стику почвениого покрова ш ж&ясм определенного.геок^озоотіноского
района:двют враэныхприродных условиях от 2 до 8 таких профилей- или* участков, - Таким образом суммарная площадь клипеенх участков^ на которой выявляется не более чем о IQX потерей все разнообразие л процентное соотношение почв в разных природных условиях колеблется от 600 до 1800 га, суммарная длина юшчо-вых профилей - от 6 до 18 км. Наименьшая величина клетевых: участков в профилей получена для озерно-ледниковой ревнивы с малоразмерным почвенным покровом, подчиненным четким закономерностям распределения по мезорельефу. Промежуточная величина -для среваительно выровненных территорий воляоледниковых и со-лопчековых ровняя, наибольшая - для эрозионных равнин,
В заключение подчеркнем, что при почвенной съемке ранее не обследованных территорий в любом масштабе наиболее вкономич-во работать на ключевых профилях.
Ласті П. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИК КАРГОГТАФИРОВАНИЯ ПОЧВ В РАЗНЫХ МАСОГГАЕАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ :
АЭРО- И КОСМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
' 1 -
7. СОСТАВЛЕНИЕ И. КОРРЕКТИРОВКА КРУПНОМАСШТАБНЫХ ПОЧВЕННЫХ КАРГ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ АЭРОФОТОСЪЕМКИ
Под методикой картографирования почв подразумевается совокупность научно-технических приемов, нригодявдах к созданию почвенной карты. Основы картографии почв опираются на принципы-учения В.Б.Докучаева о почве, как своеобразном природном обрат зования, неразрывно связанным с условиями ее развития и существования (факторами почвообразования). Процесс создания аоч- ' веяной карты обычно разделяется на три периода: камеральный • * предполевой, полевой и камеральный поелеполевой.
Предлагаемые нами методики составления почвенных карт разных масштабов с использованием аэро- и космических фотоснимков_ основаны на учете детальности составляемых почвенных карт,' объема и формы информации о почвенном покрове района исследований, что влияет на возможности кемеральиого дешифрирования в содержание работ разных периодов. В работе рассматривается саешфака мсїодик составления почвенных карг масштаба Х;1С000, 1:25000 а 1:50000, особое внимание уделяется разработке методи-
' ки'корректировки крупномасштабных почвенных карт*
Вопрос о корректировке крупномасштабных почвенных карг волнует многие стренв, где планомерные почЕенно-картографичео-ки» исследования имеет достаточную давность* Однако сведений.о мет ссаке проведения этих робот как в советской, тая и зарубежной литературе практически нет. Первые проработки по корректировке материалов крупяомаоатзОвах почвенных обследований выпол-вевы нами более 15 лет тому назад (Общесоюзная инструкция..., 1964, 1973; Руководство по составлений почвенных я агрохимических карг. 1964; Симакова, 1970, 1971). Затем они бияи проверены и развиты У.А.Шведа (1969), В.Г.Поляковым.(1974)и другими.
При наличии материалов крупномасштабных почвенных съемок прежних лет, требующих обновления, дополнения и т.д., наиболее эффективно проводить их корректирову, а не съемку вновь. Сведения, которые можно получить из корректируемых материалов непосредственно о почвенном покрове района исследований, его закономерностях, позволят провести камеральное девибрирование, до выезда э пода составить новую предварительную почвенную карту, наметить места для ключевых исследований по изучению внутрияон-турвоВ ывкронеодяородности почвенного покрова, а вложения проверочных разрезов, прикопок и т.д. .
Наши работы по корректировке крупномасштабных почвенных ' карт 7 хозяйств, расположенных в разных природных н административных районах подзоны дерново-подзолиcthi почв, позволили- ( сформулировать основные положения, выполнение которых обяэатель-■ во при корректировке: I) использование материалов аэрофотосъемки наряду с другими видами основ; 2} анализ корректируемых материалов (почвенной карты и сопровождающего ее очерка, полевой почвенной карты, дневнкков о описанием разрезов); 3) проведение, камеральной корректировки до выезда в поле с составлением пред- ' верительной почвенной карты, именно -«то облегчает а сокращает работу в поле; 4) почвовед, въгаоляяпциЙ корректировку, должен обладать опытом работы по дешифрированию и крупномасштабному картографированию почв в данной природной зоне. Проведение корректировки требует высокой квалификации почвоведа; 5) анализ всех материалов предыдущих почвенных обследований я составление откорректированной предварительной почвенной карты путей дешиф^ дарования требует увеличения времени на 'камеральные дополевые работы по «равнению о почвенной съемкой на ранее не обследовав-
ныв территории. При этом сокращается некоторый объем солевых работ.-.
Установлены наиболее часто встречающиеся недочеты на корректируемых крупномасштабны! почвенных картах ж содержание работ: I) исправление Гранин почвенных контуров, выделегае пропущенных по разным причинам контуров; 2) дополнение и исправление содержания почвенных контуров в связи с отсутствием отображения почвенной микронеоднородности, смеяы почвообразуших пород в пределах почвенного профиля, окультуренпости, эродпрованности почв и т.д.; Э) выявление изменений, произошедших в почвах о момента первичного обследования, характеристика вновь появившихся мелиорированных земель (осушенных, орошаемых к других); 4) выявление и устранение субъективных (случайных) ошибок на картах, касающихся диагностики почв; 5) сбор образцов и юс Обработка для обеспечения исследований аналитическими данными в соответствии с требованиями действующей ипструизив; б) сбор сведений по использованию земель в хозяйстве, применению удобрение, получаемых урожаях и другие за период, прошедший между обследованиями; ?) сбор сведений о хозяйственной деятельности, связанных с охраной окружавшей среды. Ряд из указанных работ (пункты 1,2,3,4) частично или полностью могут быть выполнены в подготовительные период до выезда в поле, остальные в полевой период, *
Картографирование почв в поле при корректировке представляет собой проверку предварительно составленной почвенной карты. Оно сводится главным образом к изучению внутрижонтурной микро- . неоднородности на ключевых профилях, заложению основных разрезов для проверки диагностики вновь выделенных путем дешифрирования почвенных контуров и выборочно прежних, мелиорированных почв и сбору образцов из этих разрезов для получения аналитических данных, который лучше(проводить по полной программе.
8. СОСТАВЛШЖ СШНЕМАОЛШЕЫХ ПОЧВЕННЫХ НАРТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ АЭРОФОТОСЪЕМКИ
Составление среднекасштабннх почвенных карг путем выполне- " ния почвенной съемки имеет большую историю (Пресолов, 1934, 1939 и другие). Методика составления этих карт по топографическим основам, а такте'с использованием материалов аэрофото-■. съемки изложена в фундаментальном руководстве (Почвенная
сьеика*.1959) к ряде методических ребот ІВропкийи др.,1958; Паланкин, 1961; Вавилов и др., 1964; Кузнецов, I964)Bixt¿*^, ' 1954,1960;Buxingh,¿Ute, IS54;Veeneníoss, 1956 л др.).
В настоящее время, в связи о завершением крупномасштабных почвенных обследований земель сельскохозяйственного пользования. назрел вопрос о планомерном составлении.районных и областных почвенных карг в среднем масштабе путем генерализация -крупномасштабных. Громадная значимость материалов аэрофотосъемки, необходимость их всестороннего использования при 8ТГОЕ работах еще недостаточно осенена. Выполненные под нашим руководством исследования С.Х.Швеввч (1970,1972), В.Ф.Столяровой (1972,1975) по составлении районных почвенных керт, проработки по атому вопросу С.Г.Покровского (1974), О.Н.Кировой (1977), а также наши работы по ооставлени» районных и областной почвенных карт показали, что привлечение материалов аэрофотосъемки не только желательно, во и обязательно. Это связано со следумшши причинами; I) крупномасштабные почвенные карты составлены обычно резными авторами в различное время, они развохачествешш. Ва них, да я вновь откорректированных,часто давь различная интерпретация одних я тех же явлений и наоборот; 2) территории районов, областей часто бывает не полностью обеспечены крупномасштабными почвенными картами. В районах Нечерноземья 30Í в более площади, покрытой лесами, не имеет почвенных карт; 3) на крупномасштабных почвенных хартсх не всегда о долиной полнотой и единообразием отражена микронеоднородность почвенного покрова.
При опенке почвенных карт, их сравнении, обнаружении и устранения всевозможных противоречий, в выработке согласованной легенды для' составляемой среднеыашта СяоА почвенной карты, а самое главное при определении границ а содержания выделяемых"' контуров значительную помощь оказывают материалы аврофотосъем-( л, позволяющие сделать ато более объективно и снять некоторый обьеи полевых работ.
Составительсэте работы путем генерализации 'более крупномасштабных почвенных карт начинаются о класси^кепионкогб обобщения почвенных таксонов, выделенных па крупномасштабных почвенных картах » составления списка почв, подлежащих виде-лешго на среднеыасштабной почвенной карте. После того, как готов этот список приступакт к пространетгенной генерализации
почвенного покрова. Согласно положениям, сформулированным Б.В. Докучаевым в 1879, 1883 гг. (1948, 1949) я другими смене почв. в пространстве связана о изменением климате, растительности,-состава в строения материнских пород, рельефа в воареота каст-' нооти. Поэтому при проведения генерализации почвенного покрова чрезвычайно важен комплексный экологический подход я одновременное использование разнообразных картографических материалов, дающих внформашв об указанных факторах. Важное место оредя них зашшэрг материалы аэрофотосъемки. Пра вы полна нии этих работ почвовед располагает комплексом материалов: крупномасштабны»! почвенными картами, еэрофотосятакамн, топографическими картакв, четвертичных отложений, данными торфяного фонда,лесо-таксасионными.Ряд из них дает прямую ияфорвепию о почвенном покрове, другие - о факторах, по которым прослеживается скева почвенного покрова. Тяк как рейоняые в областные карты охватывают обычно территорию с небольшим разнообразием почвеннс1-кли-матических условие - одну, две подзол», яровияши, ТО ГЛЯРННИИ факторами, по котором прослеживается смена почвенного покрова, являются рельеф, растительность в ясчвообразушие породи.
Л.П.Илыша ¿1978, 1960) предлагает анализ рельеЗа я литологии выделить в особыИ этап, в период которого готовится основа для составления районной или областной почвенной карты (карта элементов мегорельефа - для составления районной почвенной карты в карта комплексов форл рельефе и почвообразуших пород-для составления областной почгекяоЯ карты).
Считаем, что гораздо зфЗекттанев при составления более мел-комасштобнкх почве шкх -карт по крупномасштабным использовать г системный подход я для его обеспечения сопоставление и анализ всего комплекса материалов, вмеггахся в распоряжений почвоведа "йтодологическэя спегафкка системного подхода определяется тем, что ся ориентирует не следов апяе яо раскрытие ввлостпооти объекта и сбеспечиЕящих его механизмов, нэ выявление многообразных тепог связей сложного объекта и сгедение их в единую теоретв- ■ ческу» картину. Системный подход выступает как конкретнаалия лршшлвог диалектики (Елауберг, Ишь' 1976). К.А,Саяктев (1978) гадят в системном подходе ногу® ступень в развитие картографии. При проведении пространств«вяой генерализация я составления ргЬогно? и областной почвенных карт нами одновременно кспользоеолся ксадиенс моте рис лов л системгпгЯ подход при их
анализе. Составление велось на прозрачной основе, наложенной на топографическую карту. В зависимости от масштаба составляемой карты на прозрачную основу переносились сведения с карт . четвертичных отложений, граниш почвенных контуров а т.к.
При составлении ревенных и областных почвенных карг путей . генерализации крупномасштабных возникает иногда необходимость б.проведении полевых работ. Цель их - проверка результатов дешифрирования и картографирование больших по площади лесопокры-тых территорий, не обеспеченна крупномасштабными почвенными картами, проверка правильности отображения почвообразующих пород, изучение микроструктур почвенного покрова и т.д. Все эти работ наиболее успешно проводятся о использованием материалов аэрофотосъемки и сам объем их меньше. -V
9. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИК СОСТАВЛЕНИЯ СТЕДНЕ- И МЕЛКО-ИАСШЕШХ ПОЧВЕННЫХ КАРГ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ ФОТОСНИМКОВ
Особым разделом нашей работа были исследования по выяснению возможностей х по разработке методов составления средне- в мелкомасштабных почвенных карт о использованием космических фотоснимков резных типов, масштабов на различные в природном от-возйеив территории. Ва основания втих проработок, литературннх данных (Андроников, 1972, 1974,1979; Пшекина, 1978;Кравпова, Николаева, 1979; Востокова,' 1980, 1981; Зокн в др. ,1980, 1981-ТубаАдуллин, Кулешов, 1981; Поляков, І982;Золс/івг и др.,1978( Д<mie.es,1и др.), отмечены особенности и сделаны методические предложена» по составлению почвенных карт среднего я мелкого масштабов по космическим фотоснимкам.
Главные особенности в преимущества космических фотоснимков, влияющих на методику работ при составлении средне* а мелмомаевк табных почвенных карт*, заключаются в объективности генерализации компонентов ландшафта, в в частности почвенного покрова, на разных уровнях в зависимости от масштаба космических фотоснимков; в объективности отображения пространственного распространения к взаимосвязей между различными компонентами ландшафта. Эа счет генерализации выявляются ведущие черты различных ландшафтов, что приводит к подчеркиванию граюш »гиду ними, Ткэ^ за иные особенности космических снишов влияют на смысловую нагрузку составляема: почвенных карі'-среднего и мзлкого масштаба.
Охват одним снимком большой территория приводит к снижению объема используемого материала» а самое главное характеристика обширных территорий получается в одно время, при одинаковых условиях фотографирования. Это обеспечивает надежность дешифрирования. Богатство содержания космических фотоснимков, благодаря большой разрешениеЯ способности юс, позволяет использовать один и тот же фотоснимок в разных масштабах с разным уровнем генерализации и детализации фотоизображения лащотафга.
Указанные черты космяческях.фотоснимков приводят к тому, что при составлении средне- я мелкомасштабных почвенных карт нет необходимости идти от частного к обтему, вести обобщение* генерализация почвенного покрова, поиски гранив между различными элементами, форами и типами мезорельефа. Как правило, на космических фотоснимках эти границы уже имеется и задача "состо-: иг наоборот в раскрытии содержания этого общего изображения. Таким образом при использовании космических фотоснимков анализ целесообразно выполнять от общего к частному (Кельнер, 1983)..
Благодаря комплексности информации космических фотоснимков, широкому охват; ими территории, они нвляотся главной основой, на которое ведется составление средне- и мелкомасштабных почвенных карт. Однако космическая информация используется в • комплексе с другими обо»географическими и специальными картографическими материалами (топографические карты, почвенные, геологические, растительности, лесотексашонные}, а тате литературными источниками.и в случае необходимости наземными работами. При дешифрировании почв на космических фотоснимках системный подход и анелиз комплексе картографических и литератур-' ных материалов приобретает особенно большое значение.
Указанные особенности космических фотоснимков позволяют наиболее широко при средне- в мелкомасштабной почвенной съемке применять иличевой метод картографирогания. Однако при этих работах требуются на клочевш участки аэрофотоснимки ила увели-, ченнке до масштаба 1:50000 крупномасштабные космические фотоснимка, При составлении этих карт путем генерализации большую роль в качестве юпочеЕНХ могут сыграть крупномасштабные почвенные кертн, составленные практически на все*земли сельскохозяй-ст Ее иного пользования. Выборочное использование в каждом геоморфологическом районе крупномасштабных почвенных карт Нескольких -хозяйств, расположенных в разных часглх рсСона в качество
ключевых, а.не сплошь, открывает новые возможности по созданию более эффективной методики составления на только средне-,- но « мелкомасштабных тючвашшх карг. В настоящее вревя при составлении мелкомасштабных почвенных карт крупномасштабные почвенные карты практически не используются, так как"этот материал при сплошном его. привлечении является -очень объемным. Выборочное же использование крупномасштабных почвенных карт не имело смысле, так как на было достаточно хорошей основы, по которой можно было экстраполировать информацию о ьткх карт. При использовании космических фотоснимков такая возможность появилась, что * позволяет применить принципиально новые методические приемы, при составлении мелкомасштабных почвенных карт.'
ОСНОЬШЕ ВЫВОДЫ
I) Современные технические средства получения информации о состоянии поверхности Земли при помощи азро- и космических, съемок открывай новые возможности в изучении и картографировании почвенного покрова* Они опираема на разработку специальных методов дешифрирования почв*
Принципы дешифрирования почвенного покрова на аэро- в космических фотоснимках основываются на том, что почва как селост-вдй природный объект не получает непосредственного изображения, на фотоснимках. Почвц дешифрируются косвенно через другие ком-;.« поненты ландшафта, получивших изображение на аэро- и косыичео-í кнх фотоснимках, и установленные о вами ьзашюсвязв, При дешифрировании почв используется лешшшфтныЯ метод, оистемный подход, т.е.почва и другие компоненты ландшафта изучаются со воега их апологическими взаимосвязями, /
. Прт дешифрировании космических фотоснимков роль ландшафт но-'' ■ го метода, системного'подхода в учета экологических условий ..возрастает. £ качестве одного из ведущих признаков выступает облик ландшафта, расположение и взаимосвязи его компонентов. Поэтому дальнейшее развитие лашшафтпо-экологического метода и системного подхода является главным направлением в усовершенствовании методики дешифрирования почв.
2),При применении да ндшфтно-экологического метода дешяфрт-' рогаияя почв на космических фотоснимках■большое значение имеет изучение пространственных размеров- ардядов распространения почв
в других компонентов ландшафта. Про этих исследованиях 'должед применяться зонально-геогрвфический подход* Korofufl помогает -вскрыть физиономические особенности ландшафта* Bao анализ различных ланпшфтов Средне-Русской и Прикаопийской.почвенных провинций показал, что наиболее мелкие пространственные размеры имеют меэофоркы рельефа я другие компоненты ландшафта в большинстве районов тло-таекной подзоны Средне-Русской провнншв, а наиболее хрупные мезофо^ы - в районах пустынно-степной зоны (Прикаспийская низменность) при очень большой дробности микроформ (почвенные комплексы).
3) Но проблеме выбора масштаба азро- и космических материалов для изучения и картографирования почв удалось теоретически показать, что атот ьвбор бпределяется: а) масштабом составляемой почвенной карты; б) пространственными размервмг ареалов почв и других ландшафтных объектов, используемых при дешифрировании; в) разрешающей способность» фотоснимков и г) разрешающей способностью визуального воспряятия изображения.
С учетом всех этих положений при составления я корректировка крупномасштабных почвенных карг могут использоваться аэрофотоснимки более мелкого масштаба, что вкономлчнее и более удобно в работе. Однако большого разрыве в масштабах составляемой карты и аэрофотоснимков допускать нельзя; но мере уменьшения масштаба съемки разрыв сокращается, .так как снижается возможности визуального анализе геометрических характеристик изображенных на фотоснимках объектов. При использования косит- . ческих снимков требуется лх увеличение.
Установлено, что на космических фотоснимках масштаба 1:1000000 с разрешением не менге 30 м визуально резляча&тся только от 43 до S6JE теоретически изобразившихся на них контуров, а на увеличенных до масштаба 1:200000 - I00Í. Прп дешифрирования почвенного сокрадя нз фотоснимках масштаба 1:1000000 можно нсяользогать в резких природных условиях в качестве признаков . размеры к tfopry от 7 до 43Í объектов от их обиего изобразившегося ч;;одэ, з на 1:й00С00 - от 33 до 85Í. В большинстве районов-ишо-тзежной подзояи фотоснимки масштаба IíIOOOOO имеют примерно такие же характеристики по виэуальноиу восприятию отображенных ня пах.Of^jtfKTOií как ^отосюгмкв масштаба 1:200000 на лесостепною зону и ^отосгтмкя масштаба 1:500000 ва пустынно-степную зону.
4) Как особый методический прием можно рекомендовать перед началом полевше работ по космическим фотоснимкам В новых, неизвестных районах выполнение морфометричесяого анализа проо-транственных размеров природных и других объектов на ключевых участках по аэрофотоснимкам или топографическим картам масштаба 1:25000 и крупнее для обоснованного выбора масштаба космических фотоснимков.
б) Оценена информативность разных типов космических фотоснимков 1ЧБ, СЛЗ, Ш» МНЗ) различных ландшафтов с позиций дешифрирования почв. Установлено, что для космических фотоснимков масштаба 1:200000 и крупнее действительны все рекомендации во атому вопросу, разработанные применительно к аэрометодам.Пря использовании космических фотоснимков более мелких масштабов особенно в районах о мелкоразмерными, мелкоконтурными объектами рационально совместное использование СИЗ и ЧБ, обладающих наибольшей разрешающей способностью. Подтверждена о позиций дешифрирования почв наибольшая информативность во многих районах ЩЗ снимков красной и ближней инфракрасной зон спектра и целесообразность совместного использования ШЗ снимков о цветными . синтеа иров энными, СПЗ или ЧБ для проведения основного дешифрирования по наиболее универсальным снимкам.
6) С целью правильного отображения 1,-и кроне однородно сти почвенного покрова на крупномасштабных почвенных картах изучен генезис, показана возможность тишязаекк и ?ствновяеян дешифро-'вочные признаки на панхроматических аэрофотоснимках ЭПС центральных районов подзоны дерново-подзолистых почв и Владимирского ополья.
7) По проблеме наземного изучения почвенного покрова на ключевых участках для последующего картографирования риутринон-.. турной неоднородности почвенного покрова о применением дистанционных методов рассчитаны величины юлчекых участков я клгче-вых профилей применительно к ке ртогре4кров ании в разных масштабах и различных природных условиях. Плэшадь ключевого участка для исследования ЭПС районов Нечерноземья установлено в 1-3 га, длина ключевого профиля - 150-250 ы. Су^гаризя площадь всех единичных кжтвъх участков для определенного геоморфологического -района подзоны дерночо-подзолистых почв, стенной и пустынно-степной оон применительно к средне- и мелким&сштйСжому картографи-
рованкю составляет от 600 до 1300 га, длина ключевых профилей - от 6 до 1В км. При использовании крупномасштабна* почвенньк карт в качестве ключевых они должны покрывать площадь, примерно, в двл рада большую.
в) При повторите крупномасштабных почвенных во следованиях наиболее аффективной является раэработаннея методика корректировки крупномасштабных почвенных карт, позволяющая полно попользовать возможности камерального дешифрирования аэрофотоснимков, так как имеется прямая инфоркапия о почвенном покрове района исследований.
9) при составлении среднемаеттабнах почленных карт путем генерализаиш крупномасштабных карт использование материалов аэрофотосъемки и применение разработанной комплексной методики позволяет составить более высококачественные карты о мсяьшпш затратами, Методика предусиатриэвет системный подход я поэтому комплексный анализ ландшафта по разным видам материалов' вклю- , чая аэрофотоснимки, при проведении пространственной геверализа- . ши почвенного покрова, определении гранил я содержания почвенных шжбвнашй.
10) Использование космических фотоснякков при составления средне- и мелкомасштабных почвенных карт дает наибольшее ускорение в работах при высоком качестве изготавливаемых карт* При работе по нжу наиболее широко может быть применено камеральчое денстфрирование на основе данных полевых ребот ва ключевых профилях или использования в качестве ключевых крупномасштабных почвесдаюс корт, составленных практически на асе земли сельско-хозяСотвэнного пользования, и других источников,
ПРБМ02ЙШЙ ПРОИЗВОДСТВУ
Все возрастающие запросы практики планирования в организации отраслей но годного хозяйства, связанных о чепользозанлеы земельных ресурсов, требуют совершенствования почвенных яссле-доезну:?. с позиций получения более высококачественного материала сменьшими зетрегомп. Поэтому необходимо широкое внедрение новых более совершенных катодов'исследований.
; Теоретические л уогодические ргзрьботка ляссертосвонной работы лвдг.лтея ос«овоЯ для рукогпдетв по изучению и яаруогра-$ир'сванЕ» почв в рз5ных масштабах, отвечающих уровню развития
se
науки и технхгЕ настоящего времени. Они.предназначаются презде всего республиканским ГИПРОЗЕМам, а также воем организациям, выполняющим почвенну» съемку в составление почвенных карт разных масштабов и назначения.
1) £ целях получения наибольшей информации о почвенном покрове с материалов зэро- я космическое фотосъемки при оптимальном их объеме и затратах на изготовление важен правильный выбор масштаба а типа этих материалов при изучении и картографировании почв в определенном масштабе и природном районе. При составлении и корректировке крупномасштабных почвенных карт масштаба 1:10000'рекомендуется использовать контактные отпечатка масштабов 1:10000-1:20000, при 1:25000-1:25000-1:35000, при 1:50000- не мельче 1:50000. Почта во всех природных зонах наилучшими для дешифрирования почв являются цветные СПЗ фотоснимки весеннего времени фотографирования, хотя ЧБ пан- иизопан-хроматяческие аэрофотоснимки таете дают большой аффект.
При составлении среднемасштабных почвенных карт масштаба 1:100000-1:300000 можно использовать аэрофотоснимки масштаба 1:40000-1:50000, но наибольший эффект дает применение космических фотоснимков масштаба 1:100000-1:200000 цветных СПЗ в лесной, лесостепной и степной зовах х ЧБ - в пустынно-степной.
При составлении почвенных карт мелкого масштаба помимо использования космических фотоснимков в масштабе близком к масштабу составляемой карты о разрешением не менее SO м необходимо иметь увеличенные фотоснимки: в подзоне дерново-подзолистых ' почв до масштаба 1:200000, в ряде районов 1:100000, в лесостепной и отепной зонах - 1:200000, в пуотынно-степной зоне -1:500000. На территории лесной я лесостепной зон необходимо попользовать сочетание цветных СШЗ и ЧБ или МНЗ и цветных синтезированных или СПЗ фотоснимков, а на пустынно-степную зону -ЧБ изопаахроматические.
2) На почвенных картах разных масштабов, особенно круягомас штабных необходимо отображать ЭШ, которое достаточно объективно поддаются выявлении и типизашда на материалах Аэрофотосъемки
- 3)' При повторных крупномасштабных почвенных исследованиях ■ пелесообразно применять методику корректировке с обязательным использованием .материалов аэрофотосъемки и всссторонним пнатч-вом корректируемых материалов.
4) При ¡ составлении районныхн областных почвенных карт путем генералвзвшя крупномасштабных карт требуется применение комплексной методики; предусматривающей использование материалов аэрофотосъемки; которые-позволяют'устранить разногласия и недочеты используемых карт. нагболае праБЯЛьно провести пространственную -генерслиэасвв, разграничение и определение содержания контуров почв с однородным почвенным покровом, комплексами и сочетаниями. Такая характеристика почвенного покрова важна для землеустройства, ди^ереншашш агротехшгчеоких и мелиоративных мероприятий, для-установления сроков начала полевых работ, уборки урожая и т.д..
5) Применение космичпогаигфотоснимков при составлении среднемасют&бных (районных и областных) и мелкомасштабных почвенных карт дзет большой экономический эффект при высоком качестве составляемых карт," Внедрение этой методики в практску -ароекткоизыскательских институтов является неотложной задачей.
Основное содержание..циссертагаи опубликован? в следутщга работа^ , ■ \
1. Применение еэромегодов.в почвоведеюи. - В кн.: Тезисы докладов (ПергыР делегатский съезд почвоведов). Секляя районирования и бокиткрорки. ГЛ., 1958, о.63-66.
2. Использование аэрофотосъемки при картировании почвенного покрова. - Почвенная съемка (Руководство по полевым исследованиям и картировав»"почвК Ы., йзд-во АН СССР,1959,0,148-168. '
3. Картирование гочв по материалам аэрофотосъемки иэ примере лесостепно?, степной и пустынной зон Советского Союза. -Труды Лаборатории аэрометодов. W-Л., Йзд-во АН СССР, 1959, Т.7, C.299-C0I. ■
4. Iteto.tutKa кйртирсБвная почв Прикаспийской низменности по матерквлеу. аэрофотосъемки. — В кн.: Почвенно-геогрзфические исследования и использовали? аэрофотосъемки в картировании почв. U,, ?ЗД-ЕО АН СОТР. 1959, с.203-557.
5. Кйрткровекге почв по яэро|отоснимкрм. - В кн.; Аэрометод и кз'.чеилл природных ресурсов. К.» Гоогре$гиэ, 1У62, c.II6-IE? соавторстве).
6. Осгае с*едеияя об аэрофотосъемке и техника ее производства. — В кн.: Г^етолпка состя^лети кг»упномасатабггых гочгеняах
карт о применением материалов аэрофотосъемки. М,, Изд-во АН СССР, 1968,.с.7-21.
7. Принципы дешифрирования различных объектов по евро-фотоснимкам. Там же, с.22-30.
8. Принципы дешифрирования почв по аэрофотоснимкам. Дешифрирование почв по косвенным признакам. Там же, о,34-40.
9. Дешифрирование почв дерново-подзолистой подэонц, -Тем же, с.79-69.
10. Дешифрирование почв cyxoi! стели. - Там же, с.100-112. XI. Общесоюзная инструкция по крупномасштабный исследованиям почв колхозов в совхозов.- Общесоюзная инструкция по &РЗпномасштабным почвенным и ьгрохимиче оким исследованиям тер— {«торий: колхозов и совхозов и по составлению почвенных карт территорий производственных колхозно-совхозних управлений.!*., Колоо» 1964, с.5-65 (соавторстве).
12. Общесоюзная инструкция по составлению почвенных карт территорий производственных колхозно-совхозных управлений. -Там же, с96-109 (в соавторстве).
13. Проведение крупномасштабных исследований почв колхозов и совхозов. - Руководство по составлению почвенных и агрохимических карт. М., Колос, 1964, с.7-163 (в соевторотве).
14. О полэвом а камеральном дешифрировании аэрофотоснимков . при составления почвенных карт. - Почвоведение, 1966, * 2, -
с.10-16.
15. Перспективы применения еэрометогов при изучении почв. Всесоюзная научно-производственная конференция. Состояние и
перспектива дальнейшего применения гражданской авиации в народном хозяйстве СССР. Краснодар, 1966, о.107-106,
16. IX Всесоюзное совещание no в "эро съемке и вопросе приме-'*' нения еэрометодов в почвоведении. - Почвоведение, 1966, # 3,
.C.II2-IJ4 (в соавторстве),
■ 17. Декларирование почвенного покрова подзоны дериово-под- . золистых почв по аэрофотоснимкам. - Почвоведение, 1967, » I, 0.19-26. . ■
18'. Дешифрирование и картогрзфирсвзнис д^рново-под* золистих ВОЧБ разной степени окультуреиности. - Б KH.i Iliritfl, генезис и картография почв. М., Наука, 1968, с.141-143 (в соавторстве)
19. Вопросы содержания и технология работы по корректировке материалов ранее проведенных крупномасштабных почвенных исследований, - Крупномасштабная картография почв в СССР. Доклады на Всесоюзной научно-производственной конференции по методике крупномасштабное картографии почв. Кишинев, Изд-во Картя Молдовеняска, 1970, с.83-66.
20. Основные вопроси крупномасштабной картографии почв с применением интервалов аэрофотосъемка. - Тем же, с.87 -91
(в соавторстве).
21. Состояние и ближайшие задачи крупномасштабной картографии почв. -1У Всесоюзный делегатский съезд почвоведов. Алма-Ата, 1970, кнЛ, с.194-196 (в соавторстве)..
22. Крупномасштабная картография почв (методы, теория и практика). М., Наука, 1971, 210 с. (отв.ред.совместно С Г.И. Григорьевым, В.А.Носинам).
23. Содержание в технология работ,по корректировке мате^ риалов крупномасштабных почвенных исследований.-Там же, с.97-101. \
24. Дешифрирование почвенного покрова по аэрофотоснимкам в подзоне дерново-подзолистых почв Европейской части СССР. -Там же, с.36-55 (в соавторстве).
25. Опьт де№}рярорашя и картографирования по аэрофото-екаулч» окультуренных дсрново-водэолиствх почв*. - Там же,
с.101-113 (в соаБторстве).
26. Состояние и пути развития методов крупномасштабной картограф1'51 почв с применением материалов аэрофотосъемки, -Тем же, с.29-36 (в соавторстве).
27. Опьт детальной почвенной съемки в подзоне дерново-подзолизтых почв. Почвоведение, 1972, * 9, с.19-27 (в соавто^н стге).
£3. Осаксо»знйГ! инструкция по почгетшм обследованиям и составлении кдоптжеалтабных почвенных парт землепользования, И., Колос. 1573, о. (в соавторстве).
25. ¿л^ентгрнь:«? почвенные структуры пахотных почт* север- -НОЙ ч?стк дерло'с-псдзэлистой подзоны. - Бюллетень Почгенпого института гы.В.Е.До^гучееге. М., 1975, внп.У, о,49-6.0.
- £0. Струттуре почсенного покрова как показатель категорий кеМИОЛТТ. ПО СЛОЖНОСТИ (ТОуДНОСТи) ГКПОЛПСНЕК почтенного
картографирования ори использовании материалов аэрофотосъемки.
- Тезисы докладов третьего совещания по структуре почвенного покрова. Почвенный институт им,Б,В.Докучаева, М., 1976,0.71-73,
31. К методике корректировки крупномасштабных почвенных карт Нечерноземья. - Тезисы докладов 7-го делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов. Минск, Х977, вып.1У, с.253-255 (в соавторстве).
32. К методике корректиров-я материалов крупномасштабных почвенных исследований. - Почвоведение, 1978, Я 6, с.21-28 (в соавторстве),
33. ¡¿и кроне однородно сть почвенного покрове нечерноземной гоны и ее влияние на урожайность сельскохозяйственных культура
- В кн.: Мелиорация, использование и охрана почв нечерноземной гоны. М,, Иэд-во MIT, 1980, с.91-92. ■ . ■
34. Структура почвенного покрова как показатель категорий местности по сложности (трудности) выполнения почвенного картографирования с использованием материалов аэрофотосъемки. -Сб. Картография почв и структура почвенного покрове. Научные труды Почвенного ин-та им.В.В,Докучаева. М., i960, с,43-49.
35. Микроструктура почвенного покрова пахотных угодиЯ Яроолавской области и ее значение для осенки производительности земель, - Там же, о.50-65 (в соавторстве).
36. Типизация почвенных микрокомбпнапий'яа покровных суглинках лесной зоны и методы их картографирования при крупно-'масштабной почвенной съемке. - Почвоведе^ е, i960, > Э, с. 68101 (в соавторстве).
37. Использование азро- и космических фотоснимков при составлении почвенных карт Нечерноземья. - Тезисы докладов
71 делегатского съезда Всесоюзного обшества почвоведов, Тбилиси,. 1981, кн,4, C.I37-I3Ö.
Гв. Кккронеоднородность почвенного покрова Нечерноземной .зоны. - В кн.: Повышение плодородия почв и производительной способности земель в интенсивных системах земледелия. Минск» 1981, C.I63-IS4.
-- 39. О содержании почвенных карт разных (масштабов с показом структур почвенного noKjoEa (не примере Я)ОСЛ?ЕСКОЙ области)/
- Сб.Структура почвенного покрова и организация территории. ÎJ., Наука, 1983, с.81-87 <в соавторстве).
40. Отражение древних' криогенных процессов в структуре почвенного покрова озерно-ледниковоА равнины запада Ярославской ойлаоти. - Там м, с.157-165.
Д-74812 oi É3.ÍÓib4i Эая. ¡ fM^Bü ІВД экз. Формат 60x84/16 ТишгрефКА В АС ХНИ Л; кйЬйва; E-7ÖJ в. Ирктонкевский пвр.,д. 21
- Шмакова, Мария Сергеевна
- доктора сельскохозяйственных наук
- Москва, 1984
- ВАК 06.01.03
- Дешифрирование почвенного покрова лесопокрытых территорий по многозональным аэро- и космическим снимкам (на примере южной части Нечерноземной зоны)
- Дешифрирование почвенного покрова межгорных котловин Средней Азии по аэро- и космическим снимкам
- Разработка теории и методов картографирования почвенного покрова для создания кадастров
- Геоботаническое картографирование природных кормовых угодий полупустыни с использованием материалов космической фотосъёмки (на примере Калмыцкой АССР)
- Автоматизированное картографирование почв по спутниковым данным для проектирования АЛСЗ