Меню
Интересные новости
2018-09-22, Тропинки прошлого, дорога в будущее. Экскурсии по Киеву!
2018-09-16, Эхолот Humminbird в Украине
2018-09-14, Встроенная мебель: причины ее завидной популярности
2018-09-06, Чим корисні перші страви від ТМ ЇDLO
2018-09-05, iPhone 9: характеристики, обзор, фотографии, слухи, дата выхода, цена
2018-09-04, Охотовед-профессионал Юрий Язан
Отдых и туризм
2018-09-22, Одесса — город, который влюбляет в себя
2018-09-16, Отдых в Трускавце: к чему быть готовыми?
2018-08-28, Самые посещаемые уголки Украины. Юг страны (Розовое озеро. Арабатская Стрелка. Горячий источник)
2018-08-22, Горящие туры в Египет из Киева
2018-08-15, Романтическое путешествие в Вену
2018-08-13, Семейные каникулы: если с ребенком, то на Гоа
Архив поступлений
ПнВтСрЧт ПтнСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
Статистика сайта
Rambler's Top100
Правовая информация
Пропозиція для територіальних громад      Оптимизация процесса геообработки – создание инструментов-скриптов Python (.py) для ArcGIS

Использование ГИС и ДЗЗ технологий при проведении агрохимической паспортизации земель

Виктор Долженчук, Галина Крупко, Оксана Басовец (Ровенский центр «Облдержродючість»)
(Центр прийома и обработки специальной информации и контроля навигационного поля)

Земля – это наше богатство, и от правильного отношения к состоянию ее плодородия, от правильного ведения хозяйства зависит не только получение хорошего урожая, но и сохранение плодородного потенциала для сегодняшнего и следующих поколений.
Делая агрохимическую паспортизацию сельскохозяйственных земель, встает вопрос оценки качественного состояния почв и сравнение разных участков для определения и принятия хозяйственных решений об их эффективном и рациональном использовании.
Применение геоинформационных технологий разрешает создавать географически привязанные базы данных и с помощью обработки результатов исследования сельскохозяйственных территорий строить карты их оценки с разных аспектов.
При проведении мониторинга земель сельскохозяйственного назначения соответственно с методикой агрохимической паспортизации [1] обследуются сельскохозяйственные земли на содержание гумуса, питательных веществ и загрязнений. Образцы отбираются с каждых пяти гектаров для пашни, 8-10 га для сенокосов и пастбищ, 1-2 га для садов и овощных участков. Результаты исследования по каждому образцу заносятся в базу данных и имеют координатную привязку. Для проведения оценки результатов агрохимического исследования почв используются программное обеспечение MapInfo и ArcGis. Осуществляется привязка растра исследуемых хозяйств и оцифровка исследуемых участков. Создаются картограммы содержания питательных элементов и загрязнений почв, исследуемых хозяйств по каждому образцу (точечные картограммы) и обобщенные по паспортизированном участке (рис.1, 2).

Точечная картограмма кислотности почв Картограмма кислотности почв по паспортизованном участке
Рис.1 Точечная картограмма кислотности почв.
Рис.2 Картограмма кислотности почв по паспортизованном участке.

С помощью GIS-технологий возможно выполнять разные агрохимические исследования, которые необходимы для внедрения точного земледелия. Применение спутникового наблюдения для определения пространственно-временного размещения участков с разным содержанием питательных элементов, агрохимических исследований почв в реальном времени дают возможность использовать геоинформационные системы для управления сельскохозяйственными территориями.
Зачастую в хозяйствах не знают даже точных размеров своих посевных площадей, что обусловлено их постоянной сменой, в силу разного рода природных процессов. Кроме того, изменяются характеристики почв и вегетаций на разных участках полей, а также от участка к участку. И все это нужно учитывать, в противном случае невозможно избежать расходов. Но точные карты отсутствуют и дистанционный контроль за посевами - тоже.
За границей много проблем успешно решаются благодаря использованию данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые получены с помощью космических аппаратов и аэросъемки, а также широкому использованию средств спутниковой навигации во время мониторинга посевов и вовремя сбора урожая.
Первый этап внедрения технологии точного земледелия — это разработка базы данных, где будет хранится информация о площади, урожайности, агрохимических и агрофизических свойствах почв и уровневое развитие растений.
На данный момент Украина постепенно переходит к точному земледелию – уборочная техника, оснащенная GPS-приемниками и бортовыми компьютерами, появляется на украинских полях.
На рис.3 изображено карту урожайности кукурузы, полученную в результате сбора урожая такой техникой (программа AGRO-MAP) в ТОВ СП им. Воловикова Гощанского района Ровенской области, которая показывает отличия в пределах одного участка поля.

Карта урожайности кукурузы
Рисунок 3 - Карта урожайности кукурузы.

После интерполирования методом Кригинга [2] данные агрохимического обследования участка каждого отобранного образца, осуществляем и строим поверхности содержания основных питательных элементов и кислотности почв для поля (рис.4, 5, 6). Данные карты, построенные для каждого поля хозяйства, могут служить основными показателями для проведения весеннего и осеннего удобрения.

Поверхность кислотности почвы Поверхность кислотности почвы
Поверхность содержания движимых форм фосфора в почве
Поверхность содержания движимых форм фосфора в почве
Рисунок 4 – Поверхность кислотности почвы.
Рисунок 5. – Поверхность содержания движимых форм фосфора в почве.
Рисунок 6. – Поверхность содержания обменного калия в почве. Рисунок 6. – Поверхность содержания обменного калия в почве.
Рисунок 6. – Поверхность содержания обменного калия в почве.

Также были использованы данные рельефа ASTER GDEM (рисунок 7) с точностью до 20 метров для данных по вертикали и 30 метров по горизонтали.

Карта рельефа поляКарта рельефа поля  
Рисунок 7 – Карта рельефа поля.

Для анализа прогноза урожайности кукурузы в хозяйстве им. Воловикова использовались снимки (23 мая, 19 июля, 11 августа) с ИСЗ Landsat 5.
Спутник Landsat 5 оснащенный сканером - TM (Thematic Mapper), который обеспечивает съемку земной поверхности с разным пространственным и спектральным разрешением. Основные технические характеристики сканера -
Для визуального дешифрирования космических снимков используют каналы, представленные в таблице 1.
Таблица 1. Интерпретация комбинаций каналов данных Landsat 5 (TM):


3,2,1

Комбинация «естественные цвета». В этой комбинации используются каналы видимо диапазона, поэтому объекты земной поверхности выглядят похожими на то, как они воспринимаются человеческим глазом. Здоровая растительность выглядит зеленой, убранные поля – светлыми, нездоровая растительность – коричневой и желтой, дороги – серыми, береговые линии – белесыми.

5,4,3

Эта комбинация дает возможность анализировать сельскохозяйственные угодья. Здоровая растительность выглядит ярко зеленой, а почвы – розовато-лиловыми.

После обработки (калибровки и точной привязки к местности) формируются тематические карты основных индексов для возможности прогноза урожая:

 

NDVI – (Normalized Difference Vegetation Index) - нормализованный относительный индекс растительности - количественный показатель количества фотосинтетически активной биомассы – позволяет вычислять густоту растительности.

Карты нормализованного индекса вегетации за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа) Карты нормализованного индекса вегетации за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа) Карты нормализованного индекса вегетации за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа) Карты нормализованного индекса вегетации за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа)
Рисунок 8 – Карты нормализованного индекса вегетации за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа).

GVI (Green Vegetation Index) - показатель вегетации зеленых растений – позволяет количественно оценить схождение и рост растений.

Карты нормализованного дифференциального водного индекса за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа) Карты нормализованного дифференциального водного индекса за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа) Карты нормализованного дифференциального водного индекса за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа) Карты нормализованного дифференциального водного индекса за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа)
Рисунок 10 – Карты нормализованного дифференциального водного индекса за разные месяца (23 мая, 19 июля, 11 августа).

После анализа космических снимков и создания тематических карт возможно сделать вывод, что 23 мая кукуруза еще не взошла, а с помощью карт индексов вегетации за июль и август месяц возможно спрогнозировать участки поля, на которых урожай будет лучше. Соединивши карту рельефа с космическими снимками, возможно определить проблемные участки, на которых возможное заболачивание и понижение урожайности.
Полученные данные показывают, что после анализа карт: агрохимических показателей, рельефа, данных космической съемки за разные периоды, вегетации растений, возможно получить реальное представление о состоянии исследуемой территории, используя методы точного земледелия, эффективно проводить агромероприятия, а именно, вносить удобрения, выявлять и обрабатывать проблемные участки, прогнозировать урожай.

Литература

    • Методика агрохімічної паспортизації земель сільськогосподарського призначення /За ред. С.М.Рижука, М.В. Лісового, Д.М. Бенцаровського. - К. - 2003. - 64 с.
    • ArcGIS 9 Geostatistical Analyst Руководство пользователя.
    • Гарбук С.В., Гершензон В.Е. Космические системы дистанционного зондирования Земли. — М.: Издательство, 1997. — 296 с. ил.
    • Виноградов Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. М.: Наука, 1984.
    • Ш.М. Дейвис, Д.А. Ландгребе. Дистанционное зондирование: количественный поход. Пер. С англ. Недра, 1983, с. 415.
    • Кашкин В.Б., Сухинин А.И. Дистанционное зондирование Земли с космоса. Цифровая обработка изображений: Учебное пособие. – М.: Логос, 2001. – 264 с.

Поиск по сайту
Меню
НОВОСТИ
2018-04-07, 7 базовых курсов в области геоинформационных систем (обучение ГИС)... Подробнее>>>
2018-03-12, ХXІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції у ЖВІ... Подробнее>>>
2018-03-11, VIII международный бизнес-форум «GISTECH-UA 2018»... Подробнее>>>
2018-03-10, Группировка КА ДЗЗ “GaoJing-1” (“SuperView 1”) КНР... Подробнее>>>
2018-02-28, Безкоштовні курси по ГІС "Esri's MOOC program"... Подробнее>>>
2018-02-27, Успішний запуск РН "Союз-2.1а" з 4 КА "Lemur-2"... Подробнее>>>
2018-02-26, Россия запустила КА ДЗЗ “Канопус-В” №3 и №4... Подробнее>>>
2018-02-24, Угруповання КА "GOES"... Подробнее>>>
2018-02-23, Курс “Корпоративні бази геоданих для СУБД MS SQL Server. Встановлення та налаштування”... Подробнее>>>
2018-02-22, Курс “ArcGIS for Server 10.x встановлення та налаштування. Сервіси даних”... Подробнее>>>
2018-02-21, IV Всеукраинский хакатон аграрных инноваций-2018... Подробнее>>>
Все новости
10 новых поступлений
  • «Дистанционное зондирование Земли» Японская ассоциация дистанционного зондирования
  • Орбиты спутников дистанционного зондирования Земли
  • «Просторовий аналіз і моделювання в ГІС»
  • Конспект лекций по ГИС
  • Учебное пособие по курсу геоинформатика
  • Геоінформаційні системи в агросфері
  • Руководство по ГИС-анализу часть 1
  • ГІС в екологічних дослідженнях та природоохоронній справі
  • Геоінформаційні технології в народному господарстві
  • Дистанционное зондирование Земли из космоса – обзор законодательства и правоприменительной практики
  • Реклама на сайте
    Copyright © 2008-2018
    При использовании материала сайта
    индексируемая гиперссылка на http://mapexpert.com.ua/ обязательна