ГЕОИНФОРМАЦИОНАЯ ОЦЕНКА ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ЗАПАДНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
GEOINFORMATIONAL ASSESSMENT OF LAND DEGRADATION WEST KAZAKHSTAN REGION
К.Н. Кулик, Б.Ж. Есмагулова, К.Б. Мушаева
K.N. Kulik, B.Zh. Esmagulova, K.B. Mushaeva
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт»
(Россия, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97)
Scientific Institution «All Russian Agroforest Reclamation Institute»
(Russia, 400062, Volgograd, av. Universitetski, 97)
e-mail: vnialmi@avtlg.ru
Состояние ландшафтов засушливых территорий всецело зависит от устойчивости природных степных, сухостепных и полупустынных экосистем. В статье даны результаты геоинформационной оценки деградации земель на тестовом полигоне Каратобинского района Западно-Казахстанской области по космическим снимкам. Геоинформационный анализ показал, что площадь деградированных земель составляет более 60% от всей площади полигона.
The condition of the landscape is arid areas depends on the sustainability of natural steppe, dry steppe and semi-desert ecosystems. The article provides the results of a GIS assessment of land degradation on a test polygon Karatobe district of West Kazakhstan region by satellite images. GIS analysis showed that the area of degraded lands is more than 60% of the total area of the polygon.
Введение. В Западно-Казахстанской области в настоящее время отмечается интенсивное антропогенное воздействие на природную среду. В данном контексте вопросы эффективного управления засушливыми территориями имеют важное значение в достижении целей устойчивого использования природных ресурсов. Аридные ландшафты чутко реагируют на различные антропогенные нагрузки. Нерациональное вмешательство приводит к разрушению экосистем. Поэтому необходим тщательный анализ всего комплекса экологических условий для использования земель региона в сельскохозяйственном производстве.
Западно-Казахстанская область находится на северо-западе Республики Казахстан. Рельеф территории равнинный. Причем высота над уровнем моря снижается с северо-востока на юго-запад области от 140 до -15 м. Почвы темнокаштановые, каштановые, светлокаштановые глинистые и солонцы. Преобладает злаково-разнотравная, злаково-полынная, полынно-житняковая растительность. В южных районах встречаются бурые почвы, солонцы и солонцовые почвы, есть массивы песков. На севере — типчаково-ковыльные степи, на севере, вдоль реки Урал и дорог созданы защитные полосы. Климат области отличается высокой континентальностью, которая возрастает с северо-запада на юго-восток.
Прогрессирующее опустынивание и деградации земель Западного Казахстана обусловлено развитием 2-х основных процессов, связанных с хозяйственной деятельностью человека: деградацией растительного покрова и деградацией почвенного покрова [3, 5]. На территории Западно-Казахстанской области в значительно меньших масштабах имеют место процессы техногенного опустынивания, вызываемого техническими средствами (машинами, механизмами) при строительстве шахт, колодцев, промышленных объектов, дорог или при использовании автотранспорта в условиях бездорожья, что нередко приводит к полному уничтожению очень хрупких аридных экосистем, а также длительные засухи, чрезмерный выпас скота, снижающий и ухудшающий почвенный слой (выдувание гумусового горизонта), неоправданное использование химических средств, вызывающих загрязнение почвы и воды.
В качестве объекта дистанционного мониторинга нами был выбран Каратобинский район, расположенный на юго-востоке области.
Цель исследования – проведение геоинформационной оценки деградации земель на основе данных дистанционного мониторинга на примере полигона, расположенного в Каратобинском районе.
Объект исследования. Район расположен на северо-восточной окраине Прикаспийской низменности, где расположен песчаный массив Нарынкума – Аккум, занимаемает площадь 10,0 тыс. км2. Центральная и южная часть представляет собой однообразную равнину, северная часть района – слабоволнистую равнину. По территории района протекают реки Калдыгайты (общая длина 242 км, в пределах района – 130 км). Общая площадь озер составляет 36,5 кв. км, из них пресных озер – 6,8 км. Почвы темно-каштановые (нормальные и солонцеватые в комплексе с солонцами), каштановые и светло-каштановые. По растительному покрову территория района относится к пустынно-степной зоне. В северо-восточной части преобладает разнотравно-злаковая растительность, в западной части – житняково-злаковая. В Каратобинском районе имеются массивы развеянных песков.
Методика исследования. При проведении геоинформационной оценки за основу была взята методика определения состояния пастбищ, подверженных деградации [6, 7], разработанная во ВНИАЛМИ.
При камеральном дешифрировании космоснимка были взяты основные методики [1, 2, 4].
Большое значение при дешифрировании объектов имеет структура фотоизображения, которая большей частью обусловлена особенностями геоморфологического строения территории, в той или иной степени подчеркиваемыми растительностью, почвами и т. д. Например, для песков волнистый, ячеистый, зернистый рисунки свидетельствуют соответственно о грядовом, барханном, бугристом рельефе. Это сложный комплексный признак, формирует соотношение площадей и форм объектов, их количества, размеров, фототонов и т.д.
Геоинформационная оценка осуществлялась при применении компьютерных технологий с использованием пакетов прикладных программ Global Mapper, ENVI и др.
Результаты исследования. В ходе работ, с использованием программы Global Mapper, была создана космофотокарта полигона исследования. Рассматриваемый полигон площадью 39035 га. Координаты 49°59'36'' с.ш. 53°39'02'' в.д. (рис. 1).
Рисунок 1. Космофотокарта полигона
При помощи программного комплекса ENVI космоснимок полигона был преобразован для дальнейших исследований. В итоге было получено синтезированное изображение, в котором совместили растровую информацию со снимков и карт, а также данные об объектах с сохранением полученных электронных карт и сопровождающей их информацией.
Геоинформационный анализ деградации земель на рассматриваемом космоснимке показал, что площадь деградированных земель составляет более 60% от всей площади полигона (рис. 2).
Рисунок 2. Распределение площади по уровням деградации земель на тестовом полигоне, %
Заключение. Результаты исследований показали, что на рассматриваемой территории необходима разработка специальных программ для предотвращения деградации и восстановления нарушенных земель путем проведения агролесомелиоративных мероприятий. Необходимо на уровне управления регионом разработать план по нормированию землепользования. Рекомендуемые мероприятия должны носить комплексный характер, учитывать как природно-климатические, так и антропогенные факторы.
Применение дистанционных методов исследований и дешифрирование космоснимков при проведении исследований на территории Западно-Казахстанской области обеспечит постоянный мониторинг состояния объектов, высокое качество и оперативность создания тематических карт, а также высокую достоверность сведений о состоянии пастбищных ландшафтов.
Современные ГИС-технологии позволяют выполнять целенаправленную обработку и автоматизированную интерпретацию массивов картографических и атрибутивных данных. Кроме того, использование геоинформационных технологий позволяет произвести расчет показателей, характеризующих состояние ландшафта, выполнить анализ пространственной изменчивости состояния земель по этим показателям, проанализировать границы зон экологического состояния и определить тенденции развития экологической ситуации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: