Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.F.33

Картирование биологических свойств горных черноземов Центрального Кавказа с применением данных ДЗЗ и ГИС-технологий

Темботов Р.Х. (1,2), Горобцова О.Н. (1), Хакунова Е.М. (1), Гедгафова Ф.В. (1), Улигова Т.С. (1)
(1) Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН, Нальчик, Россия
(2) Санкт-Петербургский государственный университет
Картографическое моделирование является современным инструментом экологической оценки состояния почвенного покрова (Савин, 2016). В данной работе представлена методика создания картографической модели, отражающей особенности пространственного распределения такого важного биологического показателя, как скорость базального дыхания (БД) в горных черноземах Центрального Кавказа. Скорость БД – ключевой информативный показатель активности микробного сообщества, который широко используется в мониторинговых программах многих европейских стран (Nielsen, Winding, 2002).
Используемая нами при картографировании почвенных свойств методика, основана на совместном анализе фактических почвенных параметров (обучающая выборка) и ландшафтных характеристик, полученных из независимых источников измерения - это совокупность данных ДЗЗ - из мультиспектральных снимков спутников Landsat, из глобальной климатической базы WorldClim и информация, полученная на основе цифровой модели рельефа (SRTM) (Пузаченко и др., 2006; Кренке, Пузаченко, 2008; Темботов, Горобцова, 2018).
Статистический анализ совокупности «внешних» данных, состоящих из 102 «внешних» переменных и обучающей выборки (125 точек), а также построение дискриминантных моделей показали, что естественные и агрогенные системы существенно различаются. Исходя из этого, для изученного почвенного показателя были построены две гипотетические картографические модели. Первая картографическая модель отражает пространственное варьирование значений показателя, согласно обнаруженным закономерностям характерным для агроценоза (КМ АГРО). Вторая модель показывает, как отражался бы рассматриваемый показатель в условиях естественного биогеоценоза (КМ БИО). В результате объединения этих двух гипотетических моделей создана общая картографическая модель (ОКМ), которая отражает реальное пространственное изменение скорости БД в слое (0-20 см) горных черноземов Центрального Кавказа.
Важнейшей частью картографирования является ее верификация, которая позволяет установить точность и адекватность моделей. Верификация представленной картографической модели показала высокую точность (60 %) и может быть использована как инструмент для решения хозяйственных, научных и экологических проблем.
Работы выполнена при поддержке НЦМУ «Агротехнологии будущего», проект № 075-15-2022-322.

Ключевые слова: Центральный Кавказ, горные черноземы, базальное дыхание, картографическая модель, дискриминантный анализ, ГИС, ДЗЗ
Литература:
  1. Кренке А.Н., Пузаченко Ю.Г. Построение карты ландшафтного покрова на основе дистанционной информации // Экологическое планирование и управление. 2008. Т. 2. № 7. С. 10–25.
  2. Пузаченко М.Ю., Пузаченко Ю.Г., Козлов Д.Н., Федяева М.В. Картографирование мощности органогенного и гумусового горизонтов лесных почв и болот южно-таежного ландшафта (юго-запад Валдайской возвышенности) на основе трехмерной модели рельефа и дистанционной информации (Landsat-7) // Исследование Земли из космоса. № 4. 2006. С. 70-78.
  3. Савин И.Ю. Использование спутниковых данных для составления почвенных карт: современные тенденции и проблемы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 6. С. 29–39. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-6-29-39.
  4. Темботов Р.Х., Горобцова О.Н. Эколого-биологическая оценка состояния почвенного покрова Центрального Кавказа (в границах терского и эльбрусского вариантов поясности). 2018. Нальчик: Изд-во М. и В. Котляровых, 136 с.
  5. Nielsen M.N., Winding A. Microorganisms as indicators of soil health. 2002. Technical Report no. 388, National Environment Research Institute, Denmark.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Темботов Р.Х., Горобцова О.Н., Хакунова Е.М., Гедгафова Ф.В., Улигова Т.С. Картирование биологических свойств горных черноземов Центрального Кавказа с применением данных ДЗЗ и ГИС-технологий // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 337. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

337