Методические подходы к мониторингу процессов эрозии на сельскохозяйственных землях Европейской части России с помощью материалов космических съемок

О.П. Ермолаев, Р.А. Медведева, Е.В. Платончева

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Полный текст PDF

Аннотация

Эрозия является ведущим процессом деградации почвенного покрова на сельскохозяйственных землях. В спектре эрозионных процессов самыми неблагоприятными являются процессы линейной (струйчатой и овражной) эрозии. Оценка динамики линейной эрозии в зоне интенсивного земледелия Европейской части России актуальна в связи с отсутствием обобщенных данных о развитии данного типа эрозии за постсоветский период. Развитие информационных технологий и появление космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения позволяют успешно решить задачи по анализу современного овражного расчленения, динамики оврагов, а также по идентификации поясов струйчатой эрозии на пахотных землях. В статье основное внимание уделено методическим аспектам использования космических снимков для оценки современной динамики овражной и струйчатой эрозии. Оценка овражного расчленения проведена путем определения показателей густоты и плотности оврагов, а также площадной и линейной динамики овражной сети. Для пяти ключевых бассейнов составлены карты густоты овражной сети и карты плотности оврагов. Разработана методика геоинформационного картографирования динамики пояса струйчатой эрозии и предложена система показателей, количественно характеризующих ее развитие на пахотных склонах.

Ключевые слова: эрозия, космические снимки, ГИС, овраги, струйчатая эрозия, динамика

Литература

1. Дедков А.П. Экзогенное рельефообразование в Казанско-Ульяновском Поволжье. Казань: Изд-во Казан. ун-та. – 1970. – 256 с.
2. Овражная эрозия востока Русской равнины / Науч. ред. А.П. Дедков. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1990. – 141 с.
3. Vanmaercke M., Poesen J., Van Mele B., Demuzere M., Bruynseels A., Golosov V., Fernando J., Bezerra R., Bolysov S., Dvinskih A., Frankl A., Fuseina Y., Guerra A., Haregeweyn N., Ionita I., Imwangana F., Moeyersons J., Moshe I., Samani A., Niacsu L., Nyssen J., Otsuki Y., Radoane M., Rysin I., Ryzhov Y., Yermolaev O. How fast do gully headcuts   retreat? // Earth Sci. Rev. – 2016. – V. 154. – P. 336–355. – doi: 10.1016/j.earscirev.2016.01.009.
4. Mitchel C.W. Soil degradation mapping from Landsat imagery in North Africa and Middle East // Allan, J.A., Bradshaw, M. (Eds.), Geological and Terrain Studies by Remote Sensing. – London: Remote Sensing Society, 1981. – P. 49–68.
5. Bouaziz M., Wijaya A., Gloaguen R. Gully erosion mapping using ASTER data and drainage network analysis in the main Ethiopian rift // 2009 IEEE International Geoscience & Remote Sensing Symposium: Proceedings. – IEEE, 2009. – P. I-13–I-16. – doi: 10.1109/IGARSS.2009.5416927.
6. Shruthi R.B.V., Kerle N., Jetten V., Abdellah L., Machmach I. Quantifying temporal changes in gully erosion areas with object oriented analysis // Catena. – 2015. – V. 128. – P. 262–277. – doi: 10.1016/j.catena.2014.01.010.
7. Desprats J.F., Raclot D., Rousseau M., Cerdan O., Garcin M., Le BissonnaisY., Ben Slimane A., Fouche J., Monfort-Climent D. Mapping linear erosion features using high and very high resolution satellite imagery // Land Degrad. Develop. – 2013. – V. 24, No 1. – P. 24–32. – doi: 10.1002/Ldr.1094.
8. Johansen K., Arroyo L.A., Phinn S. Comparison of geo-object based and pixel-based change detection of riparian environments using high spatial resolution multi-spectral imagery // Photogramm. Eng. Remote Sens. – 2010. – V. 76, No 2. – P. 123–136. – doi: 10.14358/PERS.76.2.123.
9. Vrieling A., Rodrigues S.C., Bartholomeus H., Sterk G. Automatic identification of erosion gullies with ASTER imagery in the Brazilian Cerrados // Int. J. Remote Sens. – 2007. – V. 28, No 12. – P. 2723–2738. – doi: 10.1080/01431160600857469.
10. Соболев С.С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними. Т. 1. – М.-Л.: Изд-во АН СССР. – 1948. – 307 с.
11. Мальцев К.А., Ермолаев О.П. Использование цифровых моделей рельефа для автоматизированного построения границ водосборов // Геоморфология. – 2014. – № 1. – С. 45–53.
12. Лабутина И.А. Дешифрирование аэрокосмических снимков. – М.: Аспект Пресс, 2004. – 184 с.
13. Ермолаев О.П. Эрозия в бассейновых геосистемах. – Казань: Унипресс, 2002. – 265 с.
14. Yermolaev O.P. Geoinformation mapping of soil erosion in the Middle Volga region // Eurasian Soil Sci. – 2017. – V. 50, No 1. – P. 118–131. – doi: 10.1134/S1064229317010070.
15. Ермолаев О.П. Пояса эрозии в природно-антропогенных ландшафтах речных бассейнов. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1992. – 150 с.

Поступила в редакцию

22.03.17

Ермолаев Олег Петрович, доктор географических наук, профессор кафедры ландшафтной экологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: oyermol@gmail.com

Медведева Регина Азатовна, аспирант кафедры ландшафтной экологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: gregina8@mail.ru

Платончева Евгения Викторовна, аспирант кафедры ландшафтной экологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: evgeniya689@mail.ru

Для цитирования: Ермолаев О.П., Медведева Р.А., Платончева Е.В. Методические подходы к мониторингу процессов эрозии на сельскохозяйственных землях Европейской части России с помощью материалов космических съемок // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2017. – Т. 159, кн. 4. – С. 668–680.

For citation: Yermolaev O.P., Medvedeva R.A., Platoncheva E.V. Methodological approaches to monitoring erosion of agricultural lands in the European part of Russia by using satellite imagery. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2017, vol. 159, no. 4, pp. 668–680. (In Russian)

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.