Введение к работе
Актуальность проблемы. Агроэкологическая оценка земель (и земельных ресурсов) является насущной теоретической и практической проблемой. Она базируется, с одной стороны, на информации о состоянии и свойствах компонентов агроландшафтов (и нативных ландшафтов): почвах, растительности, рельефе, почвообразующих и подстилающих породах, природных водах и геологии, а с другой - учитывает экологические особенности возделываемых культур, которые должны быть адаптированы к реальным географическим условиям местности (Шатилов И.С., 1973; Жученко А.А., 1988, 1990; Кирюпшн В.И., 1993-1996).
Данный подход весьма актуален при проведении землеустройства, определении специализации отраслей сельского хозяйства на ландшафтно-экологической основе. Однако его реализация требует качественно новой картографической основы, развития методов компьютерного моделирования и внедрения геоинформационных систем (ГИС), разработки (или развития) методов почвенно-агроэкологического картирования, освоения компьютерных программ и моделей экологических рисков возделывания сельскохозяйственных культур, реализация гибких проектных решений с учетом разнообразия социально-экономических условий и ситуаций общества и рыночной конъюнктуры. В этих условиях ключевая роль отводится картографическим материалам, полученным при использовании космических снимков и дистанционного зондирования территории в мелком масштабе (1:300000 - 1:1000000). Такие сведения весьма информативны, поскольку они отличаются одномоментным охватом огромных пространств Земли и комплексным отражением всех ландшафтных компонентов - растительности, почв, гидрографии, рельефа... С помощью увеличения мелкомасштабных карт можно составить специальные (тематические) карты среднего масштаба (м-б 1:200000 — 1:300000) — почвенные, геоморфологические... Еще сравнительно недавно подобные карты, как известно, создавались путем интеграции крупномасштабных карт сельхозпредприятий (м-б 1:10000 -1:50000), а их качество (достоверность) в немалой степени зависело от опыта и подготовки специалистов.
Современные средства дистанционного зондирования включают аэрокосмические фотоаппараты, тепловизоры, сканеры и телесистемы, трассирующие радиометры и радиолокаторы. Изображения, получаемые с помощью перечисленных приборов, отличаются основными параметрами: зоной спектра, масштабом, разрешением на местности, фотометрической стабильностью. Эффективное использование дистанционных материалов базируется на их дешифровании. В табл. 1 представлены особенности дешифрования аэро- и космических
снимков на основе традиционных подходов _.
^ ЦЕНТРАЛЬНАЯ -
' НАУЧ'-'"' ТГ> ПРОТЕКА
Моею :двмии
,:,АШїїШ
ы,,
Таблица І Постедовательность дешифрования аэро- и космических фотоснимков (традиционный подход)
* Автором использовано автоматизированное дешифрирование снимков
Диссертация посвяшена агроэкологической оценке земель (и агроланд-шафтов), разработке экологических подходов и обоснования оптимальности ландшафтного размещения отраслей сельского хозяйства в Южном Дагестане с целью корректировки сложившейся системы землепользования и приведения ее в соответствие с природным потенциалом земель и современными социально-экономическими условиями
Цели и задачи исследования Основной целью исстедований является апробирование и внедрение в практику агроэкологических изысканий основ компьютерного моделирования дологического (ресурсного) потенциала земель
при оптимизации размещения отраслей овощеводства, плодоводства и растениеводства.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Разработать структуру компьютерной базы данных, необходимой для осуществления моделирования землепользовании и создать подобную базу данных для апробации разработанных подходов на примере четырех административных районов Южного Дагестана.
-
Провести обновление и уточнение имеющейся фактической информации о состоянии земельных ресурсов на основе использования материалов дистанционной космической съемки земной поверхности. Изучить историю земледелия в Южном Дагестане для определения традиционных и перспективных отраслей сельского хозяйства.
-
Создать алгоритмы анализа пригодности земель для возделывания традиционных и перспективных видов сельскохозяйственных культур, а также алгоритмы анализа экологических рисков.
-
Выполнить моделирование агроландшафтов с целью экологически оптимального размещения овощных, плодовых и полевых культур в Южном Дагестане и построить вероятные сценарии их развития.
Объекты и методы. Объектами исследований были ландшафты и земли Агульского, Табасаранского, Хивского и Дербентского районов Дагестана. Основной фактический материал по разрабатываемой проблеме получен путем составления и анализа на компьютере специальных картографических материалов (почвенных и иных), использования литературных источников и архивных документов по геологии, гидрографии, орографии, истории..., проведения собственных полевых изысканий (в маршрутах, на ключах и профилях типа катен от подошвы склона до водораздела) и выполнения аналитических исследований основных зональных типов почв по общепринятым методам (Кауричев, 1968, 1977). Для уточнения имеющейся информации о состоянии и использовании земельных ресурсов Южного Дагестана применялись дистанционные методы и автоматизированное дешифрирование космических снимков. Также были использованы методы вариационной статистики, компьютерное моделирование ландшафтов с компьютерной корректировкой среднемасштабной почвенной карты. При этом, основная часть изысканий выполнена автором (или при его активном участии) на основе использования новых технологий географических информационных систем (ГИС), которые находятся еще на стадии апробации, анализа и разработки.
Научная новизна и практическая значимость. В результате исследований осуществлено методическое обоснование и разработаны новые подходы компьютерного анализа ресурсного потенциала земель с целью оптимизации
размещения отраслей сельского хозяйства Впервые для объекта исследований создана геоинформационная база данных фактического состояния земельных ресурсов На основе разработанных подходов и компьютерного анализа изображения изучаемой территории на космических снимках осуществлена корректировка имеющейся среднемасштабной почвенной карты региона Для осуществления компьютерного моделирования экологических рисков создана серия не имеющих аналогов алгоритмов анализа С учетом сложившихся социально-экономических условий разработан ряд сценариев экологически оптимального размещения основных овощных, плодовых и полевых культур на территории исследований Создан банк данных, в частности, карты оптимального размещения отраслей сельского хозяйства, который может быть использован как отдельными хозяйствами региона, так и районными администрациями для определения перспективных направлений использования земель
Банк данных можно использовать также для совершенствования системы землепользования с учетом актуальных задач, стоящих перед специалистами и народом Дагестана
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всероссийском совещании «Деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения» (Москва, 1998), на Международной научно-практической конференции «Анализ систем на рубеже тысячелетий» (Москва, 1998), на научной конференции молодых ученых и специалистов МСХА (Москва, 1999), обсуждались на заседании лаборатории ГИС Почвенного института им В В Докучаева и кафедры экологии и БЖД МСХА Результаты исследований демонстрировались на выставке «Российский агропромышленный комплекс-1998» (Москва, ВВЦ, 1998) (стенд Почвенного института им В В Докучаева) По материалам диссертации опубликовано 2 печатные работы
Объем и структура работы Диссертационная работа включает пять глав и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и приложений Работа содержит 145 стр машинописного текста, 20 схем, 46 картографических рисунков Список литературы включает 90 наименований, из них 15 на иностранных языках
