Оценка эрозионной опасности почв и ее картографирование с использованием ГИС-технологий

  • Глеб Сергеевич Лазовик Белгеодезия, пр. Машерова, 17, 220029, г. Минск, Беларусь
  • Антонина Анатольевна Топаз Белорусский государственный университет, пр. Независимости 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Представлен способ создания комплексной картосхемы эрозионной опасности почв территории с применением интегральной модели RUSLE, данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и геоинформационных технологий. Выполнен анализ проводившихся по этой тематике исследований, который показал более активное использование интегральных показателей водно-эрозионных процессов в зарубежных научных работах. Обоснована актуальность обновления методики изучения эрозионных процессов. Приведены теоретические основы применения интегральных моделей эрозии почвенного покрова, аргументировано использование модели RUSLE и предложен оптимальный способ ее применения. Разработана методика исследования, состоящая из трех основных этапов: первичной обработки данных ДЗЗ, расчета факторов развития эрозии и создания комплексной картосхемы эрозионной опасности почв территории. Путем обработки материалов аэрофотосъемки получены облако точек, цифровая модель рельефа и ортофотоплан исследуемой территории. Приведены результаты геоинформационного анализа данных ДЗЗ, который включал расчет фактора уязвимости почв эрозии, а также топографического фактора. На основе интегрального показателя водно-эрозионной опасности составлена комплексная картосхема эрозионной опасности почв территории. Выявлены основные закономерности географического распределения значений интегрального показателя водно-эрозионной опасности почв территории и дана оценка разработанной методике. Установлено, что картосхема отражает общую закономерность протекания процессов водной эрозии: они активнее происходят в местах распространения более расчлененного рельефа. Показано влияние почвенного фактора на рисунок картосхемы: рисунок на территориях, занятых дерново-подзолистыми суглинистыми почвами, качественно отличается от рисунка на землях, где распространены дерново-подзолистые супесчаные почвы. Проанализировано отображение на картосхеме различных частей развитых линейных форм рельефа, сформированного временными водотоками. Показано, что предложенная методика может быть использована для оценки водно-эрозионной опасности почв территории. Сделан вывод о необходимости учета большего количества факторов и уточнения оценки уже существующих.

Биографии авторов

Глеб Сергеевич Лазовик, Белгеодезия, пр. Машерова, 17, 220029, г. Минск, Беларусь

геодезист отдела формирования и ведения базы геодезических данных

Антонина Анатольевна Топаз, Белорусский государственный университет, пр. Независимости 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат географических наук, доцент; доцент кафедры геодезии и космоаэрокартографии факультета географии и геоинформатики

Литература

  1. Zhilko VV, Payarskaite AI. [Water erosion of soil in the BSSR]. In: Medvedev AG, editor. Eroziya pochv i bor’ba s nei [Soil erosion and its control]. Minsk: Urozhai; 1968. p. 31–37. Russian.
  2. Zaiko SM, Anoshko VS, editors. Evolyutsiya pochv melioriruemykh territorii Belorussii [Evolution of soils of reclaimed territories of Belarus]. Minsk: Universitetskoe; 1990. 287 p. Russian.
  3. Yatsukhno VM, Kachkov YuP, Bashkintseva OF. [Landscape-erosional zoning of the territory of Belarus]. Vestnik Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 1998;3:63–68. Russian.
  4. Lepeshev AA, Kadatskii VB. [The tendency of the revival of erosion activity in the territory of the Republic of Belarus]. Vesci BDPU. Seryja 3. Fizika. Matjematyka. Infarmatyka. Bijalogija. Geagrafija. 2007;1:59–62. Russian.
  5. Chernysh AF, Ustinova AM, Tsyrybko VB, Chervan AN, Kas’yanenko II. Soil degradation of agricultural lands in Belarus: the types and quantitative assessment. Soil Science and Agrochemistry. 2016;2:7–18. Russian.
  6. Chernysh AF, Radyuk AEh, Kas’yanchik SA. Estimation of ecological equation of structure of ground fund in erosive and swamped agrolandscapes the central soil-ecological province of Belarus. Soil Science and Agrochemistry. 2009;1:7–14. Russian.
  7. Romanenko VS, Kurlovich DM. [Patterns characteristics of dangerous geomorphological processes on the territory of Belarus]. In: Pirozhnik II, Klebanovich NV, Anoshko VS, Chertko NK, Murashko LI, Koval’chik NV, et al., editors. Struktura i morfogenez pochvennogo pokrova v usloviyakh antropogennogo vozdeistviya. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii; 17–20 sentyabrya 2013 g.; Minsk, Belarus’ [Structure and morphogenesis of soil cover under anthropogenic impact. Proceedings of the International scientific and practical conference; 2013 September 17–20; Minsk, Belarus]. Minsk: Publishing Center of the Belarusian State University; 2013. p. 138–141. Russian.
  8. Afanas’ev NI, Yuhnovets AV. Coefficients of resistance of sod-podzolic soils of Belarus to erosion. Soil Science and Agrochemistry. 2010;2:49–54. Russian.
  9. Kazlou YaA, Genin UA, Kurlovich DM. Using of GIS technologies for assessment of activity of erosion and denudation of landforms within the Western Berezina educational geographical station of the Belarusian State University. Zemlya Belarusi. 2015;4:41–44. Russian.
  10. Muntjan AN. Evaluation the anthropogenic degradation of soil under the influence of soil erosion using geoinformation technologies and remove sensing of the Earth (with reference to the left bank of river Dniester). Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki. 2016;35(11):129–138. Russian.
  11. Kazantsev IV, Ibrahimova SA. The theoretical foundations for evaluating the risk of erosion of soils of agricultural landscapes. Samarskii nauchnyi vestnik. 2013;3:48–50. Russian.
  12. Buryak ZhA. Improvement of approaches to assessing the risk of erosion in agricultural landscapes using GIS technology. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki. 2014;29(23):140–146. Russian.
  13. Chatterjee S, Krishna AP, Sharma AP. Geospatial assessment of soil erosion vulnerability at watershed level in some sections of the Upper Subarnarekha river basin, Jharkhand, India. Environmental Earth Sciences. 2014;71(1):357–374. DOI: 10.1007/s12665-013-2439-3.
  14. Lu D, Li G, Valladares GS, Batistella M. Mapping soil erosion risk in Rondônia, Brazilian Amazonia: using RUSLE, remote sensing and GIS. Land Degradation & Development. 2004;15(5):499–512. DOI: 10.1002/ldr.634.
  15. Young RA, Onstad CA, Bosch DD, Anderson WP. AGNPS, agricultural non-point-source pollution model: a watershed analysis tool. Washington: United States Department of Agriculture; 1987. 80 p. (Conservation research report; No. 35).
  16. Foster GR, Lane LJ. User requirements: USDA, water erosion prediction project (WEPP). West Lafayette: USDA-ARS National Soil Erosion Research Laboratory; 1987. 43 p. (NSERL report; No. 1).
  17. Wischmeier WH, Smith DD. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Washington: United States Department of Agriculture; 1978. 58 p. (Agriculture handbook; No. 537).
  18. Renard KG, Foster GR, Weesies GA, Porter JP. RUSLE: revised universal soil loss equation. Journal of Soil and Water Conservation. 1991;46(1):30–33.
  19. Gorbacheva EN. RUSLE model implementation for estimation intensivity of water erosion processes on Belarusian soil cover. Soil Science and Agrochemistry. 2011;2:42–51. Russian.
  20. McCool DK, Foster GR, Mutchler CK, Meyer LD. Revised slope length factor for the universal soil loss equation. Transactions of the ASAE. 1989;32(5):1571–1576. DOI: 10.13031/2013.31192.
Опубликован
2021-12-28
Ключевые слова: данные дистанционного зондирования Земли, геоинформационный анализ, водная эрозия, расчетная модель RUSLE, картосхема эрозионной опасности
Как цитировать
Лазовик, Г. С., & Топаз, А. А. (2021). Оценка эрозионной опасности почв и ее картографирование с использованием ГИС-технологий. Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология, 2, 18-31. https://doi.org/10.33581/2521-6740-2021-2-18-31