ЛЕКЦІЯ 18. ВИКОРИСТАННЯ МАТЕРІАЛІВ АЕРО – І КОСМІЧНИХ ЗЙОМОК У СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВІ

Якісно новий рівень як велико-, так і середньомасштабної оцінки і картографування ерозійної небезпеки земель забезпечують геоінформаційні (ГІС) технології - комп'ютерні технології введення, збереження, обробки, аналізу і подання просторово розподілених даних. Практично всі фактори ерозійного процесу, насамперед рельєфні, ґрунтові й агротехнічні, характеризуються високою просторовою мінливістю, що потребує при традиційному профільному підході щодо більш-менш точної оцінки ерозійної небезпеки великих територій збільшення розрахункових профілів до практично нереальної великої кількості. Крім того, при профільному підході неможливо врахувати поперечну концентрацію схилових потоків, здатну суттєво змінювати просторову картину просторового розподілу ерозійної небезпеки і, таким чином, великою мірою спотворити її загальну оцінку.

Загальний критерій наявності кризового стану земельних ресурсів- суттєве погіршення виконання життєво важливих функцій ґрунтовим покривом. Кризовий стан характеризується зниженням родючості ґрунтів, погіршенням водного режиму, забрудненням, значним порушення балансу елементів, інших негативних явищ пмід впливом ерозії земель. У зв'язку з цим важливо оперувати такими поняттями, як нормальний, задовільний, передкризовий, кризовий і катастрофічний стан земельних ресурсів.

 Нормальний стан - інтенсивність ерозійних втрат ґрунту не перевищує швидкості ґрунтоутворювального процесу. Еродованість ґрунтового покриву не впливає на родючість грунтів. Заходи щодо поліпшення екологічної ситуації: загальноприйняті технології вирощування сільськогосподарських культур та іншого використання земельних ресурсів без додаткового протиерозійного впорядкування території.

 Задовільний стан - наявність ерозії ґрунтів, яка ще не перейшла «межі шкідливості». При цьому перевищення „норми" ерозії дещо перевищують швидкість грунтоутворення. Заходи щодо поліпшення екологічної ситуації: критичний аналіз технологій використання земельних ресурсів; виявлення та усунення грубих помилок у технологічному процесі; зниження сільськогосподарського наван-таження на ландшафти (зменшення площі ріллі, мінімізація технологій тощо).

 Передкризовий стан - еродованість ґрунтів зумовлює зниження родючості понад 10%. Заходи щодо поліпшення екологічної ситуації: розроблення генеральної схеми протиерозійних заходів; невідкладний перехід на екологічно чисті технології; агроландшафтне протиерозійне впорядкування на підставі розроблених інженерними методами проектів.

 Кризовий стан - відбувається прискорення ерозійних процесів, внаслідок чого збільшується площа еродованих ґрунтів. Темпи ерозійних втрат ґрунту значно перевищують швидкість ґрунтоутворення. Заходи щодо поліпшення екологічної ситуації: різке скорочення площі ріллі (не менш як на 40-50%); зміна спеціалізації сільського господарства, створення кормової бази за рахунок природних кормових угідь; повсюдне суцільне заліснення малорозвинених, сильнодеградованих і малопродуктивних земель;систематичний всебічний контроль за використанням земель, налагодження оперативного моніторингу земель кризового стану.

Сучасний стан використання земельних ресурсів України не відповідає вимогам раціонального природокористування. Територія нашої держави має найвищу в Європі розораність (57,5%) і найбільше сільськогосподарських угідь ( 72,3%). Це і призвело до того, що 30,7 % всіх земель країни різною мірою вражені ерозією.

 Деградація грунтів – це поступове погіршення їхніх властивостей викликане, змінами умов грунтоутворення внаслідок природних причин або нераціональної господарської діяльності людини, що пов’язано зі зниженням вмісту гумусу та його родючості руйнуванням структури.

 Серед усіх видів деградації передусім, слід виділити водну ерозію, оскільки під її дією грунти невідновно втрачають свою профільну і каркасну будову.

 Останніми роками у зв'язку зі скороченням фінансування протиерозійних заходів, закриттям гідро-лісомеліоративних станцій (ГЛМС), передачею їхніх функцій іншим організаціям, значно посилилися процеси яроутворення .

 У методичному відношенні моніторинг ерозійних процесів скла-дається з наступних стадій: 

визначення факторів виникнення та розвитку осередків ерозії аналізом природних та антропогенних чинників ерозійних процесів;

 збирання матеріалів дистанційного зондування та їх тематичного опрацювання, яке включає дешифрування знімків і карт із подальшою інтерпретацією одержання результатів із залученням додаткової інформації;

 аналізу динаміки процесів з використанням різночасових знімків для вивчення особливостей перебігу ерозійних процесів, а також порівняння сучасних знімків із детальними топографічними картами, складеними кілька десятиріч тому;

 створення тематичної цифрової карти;

 прогнозування розвитку ерозійних процесів та обґрунтування протиерозійних заходів.

 На космічних знімках високого просторового розрізнення дешифруються лінійні форми ерозії. Форми яружної ерозії (водо-рівчаки, яри) на досліджуваній території можуть бути у вигляді, вузьких чітко окреслених контурів зазубреної форми. Внаслідок змиву ґрунту тон зображення ярів світліший, бровка підкреслюється тінню. За формою і розміром зображення ярів можна судити про стадію яроутворення і ступінь активності ерозійного рельєфу.

 На знімках із розрізненням 10 м яри, як правило, не відображаються, але добре виділяється межа балок, які мають витягнуту звивисту деревоподібну форму. Днища і схили балок, звичайно, зайняті природною вологолюбною рослинністю, що зумовлює більш темний тон зображення. Схили балок із природною лучною рослинністю, кущами і балковими лісами можна дешифрувати завдяки тому, що вони чітко виділяються серед розораних полів. За інтенсивного розвитку ерозійних процесів формується густа яружно-балкова мережа. Так зайняті природною лучною рослинністю схили балок зображуються на знімку світло-зеленим тоном, який різко контрастує із темно-зеленим тоном полів, зайнятих сільськогосподарськими культурами.

За допомогою ГІС можна здійснювати моделювання і прогнозування процесів підтоплення, вторинного засолення і осолонцювання ґрунтів, поширення цих явищ тощо.

 Додаткові оцінки приросту площ підтоплення або вторинного засолення земель, швидкості і ступеня поширення цих явищ і процесів можуть бути одержані за класифікованим супутниковим зображенням з використанням різних методів (зокрема, методу нечітких множин). Мова графічного просторового моделювання, програмного забезпечення – потужний інструмент, який дозволяє комбінувати шари інформації, формувати сценарій моделювання (наприклад, небезпеки підтоплення, вторинного засолення і осолонцювання ґрунтів) і здійснювати перекодування, що базується на відповідних правилах.

У результаті може бути створена модель еколого-меліоративного моніторингу і прогнозу процесів підтоплення, вторинного засолення і осолонцювання ґрунтів. Використовуючи шляхи об'єднання класифікованих зображень за ряд років (1990, 1995, 2000, 2005 ) створюють карти, які містять можливі зміни за цей період часу.