Применение автоматизированного дешифрирования космоснимков для выявления эродированных почв различной степени деградации

Несмотря на общую равнинность и относительно слабую расчлененность рельефа территории Беларуси, ее почвенно-геоморфологические и климатические условия создают объективные предпосылки для развития эрозионных процессов. В связи с трудоёмкостью проведения наземных почвенных исследований и обширностью изучаемых территорий для оперативной оценки состояния почвенного покрова целесообразно применение данных дистанционного зондирования.
Объектом проведения исследований являлась экспериментальная база «Курасовщина», расположенная в пределах Минской возвышенности. На территории экспериментальной базы в результате выполнения наземного мониторинга Институтом почвоведения и агрохимии НАН РБ были выявлены все стадии водной эрозии почвенного покрова. Экспериментальным путём было установлено, что выявление эродированных почв и определение стадии их деградации возможно на основании автоматизированного дешифрирования космических снимков сверхвысокого разрешения.
Синтезировался космический снимок QuickBird территории экспериментальной базы «Курасовщина» Минского района. В результате анализа различных вариантов синтеза были подобраны следующие оптимальные для выявления эродированных почв комбинации каналов: 4-3-3 (для участков открытых почв) и 4-4-3 (для почв под посевами). В процессе исследований было установлено, что для почв занятых растительностью и свободных от неё необходим индивидуальный подбор комбинации спектральных каналов, что обусловлено различной отражательной способностью эродированных почв на открытых участках и почвах под растительностью.
В основе почвенно-эрозионного дешифрирования снимков лежит их тематическая классификация с использованием программного обеспечения Erdas Imagine по выявлению почвенных контуров (классов) различной степени деградации. Каждому пикселю многозонального космоснимка соответствует набор значений спектральных признаков почвенного контура. Спектральная яркость почв в значительной степени определяется поверхностной структурой и степенью деградации почвенного покрова. При дешифрировании материалов космической съемки использовались два основных метода тематической классификации – без обучения (неконтролируемая классификация) для предварительной оценки разнообразия (пестроты) классов на космическом изображении и определения оптимального количества классов для проведения почвенно-эрозионного дешифрирования, а также классификация с обучением (контролируемая классификация) для выявления конкретных почвенных контуров различной степени деградации. Классификация с обучением проводилась на основании данных полевого эталонирования. По результатам тематической классификации были построены тематические карты эродированных почв на территорию экспериментальной базы. Полученные тематические карты эродированных почв в значительной степени соответствуют почвенной карте, составленной на территорию базы «Курасовщина» наземными методами, что свидетельствует о достоверности отображенной на них информации о состоянии почвенного покрова.