1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Исследование Земли из Космоса
  4. № 5, 2023

Исследование Земли из Космоса, 2023, № 5, стр. 85-96

Картографирование пахотных земель в агроландшафтах Волгоградской области по данным дистанционного зондирования

К. П. Синельникова a, *, А. Н. Берденгалиева a, Ш. Матвеев a, В. В. Балынова a, А. В. Мелихова a

a Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук” (ФНЦ агроэкологии РАН)
Волгоград, Россия

* E-mail: sinelnikova-k@vfanc.ru

Поступила в редакцию 27.01.2023

Аннотация

В настоящее время все большее внимание уделяется развитию технологий спутникового мониторинга землепользования и состояния агроландшафтов. Отсутствие актуальных сведений о границах отдельных сельскохозяйственных полей не позволяет в полной мере оценить состояние пахотных земель и произвести их учет. Доступные статистические источники имеют расхождения и не обладают сведениями о пространственном распределении используемых и неиспользуемых сельскохозяйственных полей. Целью данной работы является установление пространственного размещения обрабатываемых и не обрабатываемых пахотных земель Волгоградской области по данным дистанционного зондирования. В работе представлены результаты картографирования актуальных границ пахотных земель Волгоградской области по состоянию на 2021 г. При дешифрировании пахотных угодий были использованы данные высокого разрешения Sentinel-2 и Google Earth PRO в геоинформационной программе QGIS3. В результате картографировано 6.05 млн га пахотных земель. Проведено сравнение полученных данных с данными официальной статистики на 2021 г., в результате которого, отмечено превышение на 12% в сравнении с результатами дешифрирования. Отмечается, что за последние 20 лет по статистическим данным площади пашни и залежей практически не меняются. При сравнении результатов дешифрирования с данными о пахотных землях сервиса “Вега” отмечена разница в 4%, что является достаточно высокой точностью. Согласно Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 г. площадь используемой пашни превышена на 8%. По данным цифровой модели местности SRTM вычислены морфометрические параметры пашни на всей территории региона. Определено, что сельскохозяйственные поля находятся преимущественно на склонах западной экспозиции (37%), что обусловлено преобладанием общего уклона рельефа к западу. Большая часть (78%) площадей полей находятся на склонах крутизной до 1°, а около 2% занимают площади более 3°. На крутых склонах отмечается водная эрозия. Наиболее ровный рельеф в Заволжье на территории Прикаспийской низменности. С использованием дистанционных методов проведена оценка площадей залежных земель: около 960 тыс. га. По различным источникам отмечается от 4.8 до 891 тыс. га неиспользуемой пашни. Полученная геоинформационная основа позволит в полной мере провести учет и оценить состояние обрабатываемых и не обрабатываемых пахотных земель, а также разработать проекты рационального использования земельных ресурсов для повышения урожайности и препятствия деградации агроландшафтов.

Ключевые слова: агроландшафт, пахотные земли, ГИС-технологии, морфометрический анализ, дистанционное зондирование, Волгоградская область

Список литературы

  1. Барабанов А.Т., Фомин С.Д., Кулик А.В., Выпова А.В. К вопросу о стокорегулирующей роли лесомелиоративных и агротехнических противоэрозионных мероприятий // Изв. НВ АУК. 2019. № 3(55). С. 24–35. https://doi.org/10.32786/2071-9485-2019-03-2

  2. Барталёв С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Распознавание пахотных земель на основе многолетних спутниковых данных спектрорадиометра MODIS и локально-адаптивной классификации // Компьютерная оптика. 2011. Т. 35. № 1. С. 103–116.

  3. Берденгалиева А.Н., Берденгалиев Р.Н. Связь сезонной динамики озимой пшеницы и рельефа в подзоне южных черноземов Волгоградской области // Научно-агрономический журн. 2022. № 3(118). С. 49–56.

  4. Васильченко А.А. Опыт разработки локальной ГИС орошаемых земель Волго-Ахтубинской поймы на территории Волгоградской области. ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 761–772. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2022-2-28-761-772

  5. Воробьев А.В. Земельная реформа в Волгоградской области (Изменения сельскохозяйственного землепользования региона в 1990–2010 гг.). Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2014. 164 с. ISBN 978-5-85536-866-6.

  6. Горохова И.Н., Филиппов Д.В. Применение геоинформационных технологий и материалов космической съемки для мониторинга орошаемых земель Светлоярской оросительной системы (Волгоградская область) // Исслед. Земли из космоса. 2017. № 4. С. 79–87. https://doi.org/10.7868/S020596141704008X

  7. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2021 году / Под ред. Захарова Ж.Ю. М.: Росреестр, 2022. 206 с.

  8. Денисов П.В., Трошко К.А., Полецкая А.Ю., Гогачева Н.А., Ленник А.В., Лупян Е.А., Антошкин А.А., Кашницкий А.В., Кобец Д.А., Плотников Д.Е., Прошин А.А., Толпин В.А. Первые результаты контроля данных сельскохозяйственной микропереписи 2021 г. с использованием средств спутникового мониторинга // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 308–314. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-6-308-314

  9. Денисова Е.В. Использование ГИС-технологий для создания локальной геоинформационной системы учета орошаемых угодий // Исслед. Земли из космоса. 2022. № 4. С. 86–96. https://doi.org/10.31857/S0205961422030046

  10. Денисова Е.В. Оценка эффективности использования земель сельскохозяйственного назначения с применением ГИС-технологий // Исслед. Земли из космоса. 2021. № 5. С. 15–24. https://doi.org/10.31857/S0205961421050031

  11. Итоги Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 года по Волгоградской области: В 6 т. / Терр. орган Фед. службы гос. статистики по Волгоград. обл. – Волгоград: Волгоградстат. 2018. Т. 3: Земельные ресурсы и их использование. 140 с.

  12. Кравченко Е.И., Мухин Ю.П., Брылев В.А., Харланов В.А., Сажин А.Н., Самборский Ю.П., Анисимов А.А., Иванов И.В., Чурсин Б.П., Воробьев А.В., Маттис Г.Я., Семенютина А.В., Крючков С.Н., Кубанцев Б.С., Чернобай В.Ф., Маркова Е.К., Колякин Н.Н., Рябинина Н.О., Шабунина И.М. Природные условия и ресурсы Волгоградской области. Волгоград : Перемена, 1995. 264 с.

  13. Краснощеков В.Н., Фоменко Ю.П. Оценка влияния хозяйственной деятельности на состояние агроландшафтов Волгоградской области // Природообустройство. 2015. № 2. С. 93–98.

  14. Кулик К.Н., Барабанов А.Т., Манаенков А.С., Кулик А.К. Обоснование прогноза развития защитного лесоразведения в Волгоградской области // Проблемы прогнозирования. 2017. № 6(165). С. 93–100.

  15. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263–284.

  16. Матвеев Ш. Геоинформационное картографирование современного состояния сельскохозяйственных территорий Новоаннинского района Волгоградской области // Природные системы и ресурсы. 2022. Т. 12. № 2. С. 36–42. https://doi.org/10.15688/nsr.jvolsu.2022.2.5

  17. Мелихова А.В. Морфометрический анализ агроландшафтов переходной зоны южных черноземов и темно-каштановых почв Волгоградской области // Природные системы и ресурсы. 2022. Т. 12. № 4. С. 26–33. https://doi.org/https://doi.org/10.15688/nsr.jvolsu.2022.4.3

  18. Национальный атлас почв Российской Федерации. М.: Астрель: Aст. 2011. 632 с.

  19. Национальный доклад. “Глобальный климат и почвенный покров России: проявления засухи, меры предупреждения, борьбы, ликвидация последствий и адаптационные мероприятия (сельское и лесное хозяйство)” / Под ред. Эдельгериева Р.С.-Х. 2021. Т. 3. 700 с.

  20. Рулев А.С., Шинкаренко С.С., Бодрова В.Н., Сидорова Н.В. Геоинформационные технологии в обеспечении точного земледелия // Изв. НВ АУК. 2018. № 4(52). С. 115–122.

  21. Рулев А.С., Юферев В.Г., Юферев М.В. Геоинформационное картографирование и моделирование эрозионных ландшафтов. Волгоград: Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт, 2015. 153 с.

  22. Рулев А.С., Кошелева О.Ю., Шинкаренко С.С. Геоморфологические критерии проведения лесомелиорации ландшафтов (на примере Приэльтонья) // Геоморфология. 2017. № 2. С. 63–71. https://doi.org/10.15356/0435-4281-2017-2-63-71

  23. Синельникова К.П. Геоинформационный анализ современного состояния агроландшафта Донской гряды // Научно-агрономический журн. 2020. № 3(110). С. 9–17.

  24. Терехин Э.А. Оценка сезонных значений вегетационного индекса (NDVI) для детектирования и анализа состояния посевов сельскохозяйственных культур // Исслед. Земли из космоса. 2015. № 1. С. 23–31. https://doi.org/10.7868/S0205961415010108

  25. Шинкаренко С.С., Бодрова В.Н., Сидорова Н.В. Влияние экспозиции склонов на сезонную динамику вегетационного индекса NDVI посевных площадей // Изв. НВ АУК. 2019а. № 1(53). С. 96–105. https://doi.org/10.32786/2071-9485-2019-01-12

  26. Шинкаренко С.С., Кошелева О.Ю., Солодовников Д.А., Пугачева А.М. Анализ пастбищных ресурсов Волгоградской области в геоинформационной системе // Изв. НВ АУК. 2019б. № 1(53). С. 123–130. https://doi.org/10.32786/2071-9485-2019-01-15

  27. Belyakov A.M. Typing of Agricultural Landscapes in the Volgograd Region // Arid Ecosystems. 2021. V. 11. № 1. P. 102–108. https://doi.org/10.1134/S2079096121010030

  28. Loupian E., Burtsev M., Proshin A., Kashnitskii A., Balashov I., Bartalev S., Konstantinova A., Kobets D., Radchenko M., Tolpin V., Uvarov I. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. V. 14(1. Art. № 77. https://doi.org/10.3390/rs14010077

  29. Rulev A.S., Pugacheva A.M. Development of Plant Growing at the Regional Level (Based on the Example of Volgograd Oblast) // Studies on Russian Economic Development. 2019. V. 30. № 5. P. 557–562. https://doi.org/10.1134/S1075700719050113

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Исследование Земли из Космоса

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал