Лекція №2. Закономірності розміщення грунтів у просторі (Частина 1)

Кількісне оцінювання просторової варіабельності ґрунтів та їх окремих властивостей пов’язано з багатьма теоретичними та прикладними питаннями ґрунтознавства, агрохімії та охорони ґрунтів: вивчення генезису ґрунтів та ґрунтоутворювальних процесів; картографування ґрунтів та визначення особливостей структури ґрунтового покриву; планування та оптимізація польових ґрунтових обстежень; встановлення часової динаміки змін ґрунтів у ході природної еволюції та під впливом діяльності людини; моніторинг стану ґрунтового покриву та земельних ресурсів країни; об’єктивне оцінювання та бонітування ґрунтів тощо. Детальний аналіз підходів та методів щодо вивчення закономірностей просторового варіювання властивостей ґрунтів показав, що за більш ніжсорокарічну історію розгляду проблеми багатьма дослідниками сформульовано основні теоретичні положення та розроблено загальновідомі методи визначення просторової неоднорідності ґрунтів, до яких відносять натурні, натурно-картометричні, картометричні, профільні та трансектні.

 Більшість з цих методів (наприклад натурні, профільні та трансектні) включає польове детальне обстеження ґрунтів у межах комплексних ґрунтово-геоморфологічних профілів або ділянок, що дозволяє визначити зміни властивостей ґрунтів у одному з напрямів (найчастіше вздовж схилів – за катенами), встановлення зв’язку ґрунтового покриву з рельєфом, рослинністю та гідрологічними умовами. При цьому необхідна ступінь детальності визначення просторової варіабельності ґрунтів досягається череззменшення (або звуження) кроку опробування та/або виконується шляхом закладки траншей. Зрозуміло, що основними недоліками цих методів є трудомісткість, виключно лінійний маршрут польового обстеження ґрунтів (що не дозволяє отримувати об’єктивну та дійсно просторову інформацію для визначення закономірностей варіювання), а також достатньо високий ступінь руйнівної дії на ґрунти. Картометричний та натурно-картометричний методи, які безумовно й досі переважають у практиці ґрунтознавства, засновано на кількісному обліку контурів ґрунтів іматематико-статистичнійобробці їх показників. Основним недоліком їх подальшого застосування для визначення просторової неоднорідностіґрунтів є використання в якості первинних даних картографічної інформації, яка здебільшого є застарілою та створюється іззастосуванням інтуїтивних методів, що базуються на досвіді укладача карти ґрунтів. Практичне використання таких методів не можна вважати припустимим при врахуванні новітніх змін у методології та технології картографування ґрунтів, методах проведення ґрунтових досліджень та за умов підвищення сучасних вимог до об’єктивності використаної під час досліджень інформації. З метою забезпечення сучасних вимог до точності (географічної та геометричної) і об’єктивності досліджень просторової варіабельності ґрунтів та їх окремих властивостей видається перспективним використання даних багатоспектрального космічного сканування, а саме знімків високої роздільної здатності, як первинної кількісної інформації про сучасний стан ґрунтів. На відміну від традиційних карт ґрунтів вони мають значну оглядовість, об’єктивно відображають характер земної поверхні та виконують її “природну генералізацію”. Водночас, космічні знімки є тим сучасним цифровим матеріалом, який завдяки своїй “різномасштабності” дозволяє проводити вивчення просторового розподілу ґрунтів на різних територіальних рівнях. Таким чином, актуальною є розробка та всебічне опрацювання алгоритму кількісного визначення просторової варіабельності ґрунтів та їх окремих властивостей під час дешифрування даних багатоспектрального космічного сканування з використанням геоінформаційних технологій.