1. Використання цифрових моделей рельєфу для детального картографування схилових ґрунтів
- Author
-
Achasov, Andriy Borisovich, Achasova, Alla Oleksandrivna, and Siedov, Arkadiy Oleksandrivich
- Subjects
geographic information systems ,organic carbon ,чорнозем ,ксероморфноість ,ерозія ,чернозем ,эрозия ,erosion ,геоінформаційні системи ,органічний вуглець ,soil ,геоинформационные системы ,органический углерод ,сhernozem soil ,цифрова модель рельєфу ,ґрунт ,map ,цифровая модель рельефа ,карта ,ксероморфность ,digital surface model ,почва - Abstract
Formulation of the problem. The current stage of agricultural development in Ukraine requires highly informative soil maps.One of the directions for creating such maps is the use of digital elevation models (DEM) as a spatial translator of soil characteristics.The literary review has showed that despite the large volume of publications on this topic, a number of issues of soils digital mapping remain relevant.The purpose of the article is to study the possibilities of using relief-ground indicative models in creation of detailed digital ground maps.Methods. The research was conducted on the territory of the testing ground. During the field study of the landfill, it has been established that the soils are represented by chernozem typical of varying erosion degrees.It is proposed to use a xeromorphism coefficient for the quantitative account of the landforms influence on soil formation, characterizing changes in hydrothermal conditions for a particular section of the topography, compared with the horizontal surface.A detailed DTM was obtained, using the "Phantom 3" UAV.The derivative models of a number of topographic parameters were built on its basis later. A digital model of xeromorphism of the territory was built, transformed into a model of organic carbon (C) content.The specified map shows initial conditions of the soil cover. It can be used as a standard to compare parameters of modern soils for assessment of extent of their degradation.Comparison of this map with the map of actual C content has shown that average loss of C by soils of the studied area owing to anthropogenic degradation can be estimated at 5.1 kg on 1 t of the soil.Results. Investigations have proved that the geoinformation analysis of landforms allows to quantitatively shape hydrothermal conditions of soil formation for a certain territory. The cartographic materials constructed on such a methodical approach characterize landscape potential on soil formations and reflect quasi-virgin land condition of the soil.Scientific novelty and practical significance. The detailed soil maps, based on the results of field and laboratory soil studies, leading to potential soil assessment for DEM analysis in the article, allow to adequately estimate and objectively represent distribution of eroded and xeromorphic soils and their complexes on sloping lands., В последнее время в мире ведутся активные поиски новых подходов к картографированию почв. Традиционные методики почвенного картографирования, которые опирались преимущественно на результаты полевых обследований, не соответствуют требованиям. Статья посвящена вопросу цифрового картографирования почв на основе использования цифровых моделей рельефа (ЦМР). На опытном полигоне площадью 5 га было проведено детальное полевое почвенное обследование, в ходе которого было заложено 7 разрезов и отобраны 56 образцов почвы с поверхности. По результатам БПЛА-съемки была построена ЦМР с пространственным разрешением 20*20 см. В исследованиях был использован методический подход к оценке гидротермических условий почвообразования путем геоинформационного анализа рельефа. Для этого предложено использовать коэффициент ксероморфности, который характеризует изменение гидротермических условий для конкретного участка рельефа по сравнению с горизонтальной поверхностью. На основе ЦМР были построены модели крутизны склонов и их экспозиции. В дальнейшем полученные модели были преобразованы в модель ксероморфности территории, которая характеризует потенциал почвообразования исследуемой местности. Анализ данной модели позволил построить картограмму потенциального содержания органического углерода в верхнем слое почвенного покрова. В результате сравнения данной картограммы с картограммой фактического содержания органического углерода была получена количественная оценка степени деградации почвенного покрова и построена подробная почвенная карта полигона. Полученная карта несет информацию как о современном состоянии эродированных почв, так и об их природном потенциале. Установлено, что средняя потеря почвами полигона органического углерода в результате антропогенной деградации оценивается в 5,1 кг на 1 т почвы. Применение детальной карты, основанной на указанных методических подходах позволяет рационализировать хозяйственное использование почв и оптимизировать мероприятия по их реабилитации., Останнім часом у світі тривають активні пошуки нових підходів до картографування ґрунтів. Традиційні методики ґрунтового картографування, які спирались переважно на результати польових обстежень, не відповідають вимогам сьогодення. Стаття присвячена питанню цифрового картографування ґрунтів на основі використання цифрових моделей рельєфу (ЦМР). На дослідному полігоні площею 5 га було проведено детальне польове ґрунтове обстеження в ході якого було закладено 7 розрізів та відібрано 56 зразків ґрунту з поверхні. За результатами БПЛА-зйомки була побудована ЦМР з просторовою роздільною здатністю 20*20 см. В дослідженнях був використаний методичний підхід до оцінки гідротермічних умов ґрунтоутворення шляхом геоінформаційного аналізу рельєфу. Для цього запропоновано використовувати коефіцієнт ксероморфності, який характеризує зміну гідротермічних умов для конкретної ділянки рельєфу порівняно з горизонтальною поверхнею. На основі ЦМР було побудовано моделі крутості схилів та їх експозиції. Надалі отримані моделі були перетворені у модель ксероморфності території, яка характеризує потенціал ґрунтоутворення досліджуваної місцевості. Аналіз даної моделі дозволив побудувати картограму потенційного вмісту органічного вуглецю в верхньому шарі ґрунтового покриву. В результаті порівняння даної картограми з картограмою фактичного вмісту органічного вуглецю була отримана кількісна оцінка ступеня деградації ґрунтового покриву та побудована детальна ґрунтова карта полігону. Отримана карта несе інформацію як про сучасний стан еродованих ґрунтів, так і про їхприродний потенціал. Встановлено, що середня втрата ґрунтами полігону органічного вуглецю внаслідок антропогенної деградації оцінюється у 5,1 кг на 1 т ґрунту.Застосування детальної карти, що побудована на вказаних методичних підходах дозволяє раціоналізувати господарське використання ґрунтів та оптимізувати заходи щодо їх реабілітації.
- Published
- 2019