Применение геоинформационного моделирования и данных ДЗЗ для определения интенсивности развития эрозионных процессов

Совместный анализ многоспектральных изображений с метеорологическими, почвенными, агрохимическими, эколого-токсикологическими и другими данными позволяет выполнять комплексное моделирование состояния земель и дальнейшее прогнозирование условий по их рациональному землепользованию. Работа посвящена геоинформационному моделированию пространственного распределения эрозии почв используя общедоступные разновременные и разнородные данные дистанционного зондирования Земли. В данном исследовании для проведения анализа о состоянии почвенного покрова использовались данные по гидрологическим бассейнам, WWF HydroSHEDS v1 Basins/hybas_12; ежемесячные данные осадков, NASA GPM_L3 IMERG_V06; цифровая модель высот SRTM USGS, SRTMGL1_003; многоспектральные данные Sentinel-2 для расчета NDVI; ежегодные данные типов земного покрова, MODIS/006/MCD12Q1; карта текстурных классов почвы USDA: OpenLandMap SOL, SOL_TEXTURE-CLASS_USDA-TT_M/v02. Работа заключалась в выборе и адаптации существующих математических моделей и подходов по оценке почвенной эрозии. На основании выполненного анализа научно-исследовательских работ для оценки потенциальных эрозионных потерь почвы была выбрана математическая модель, основанная на универсальном уравнение потерь почвы (RUSLE) (Ермолаев Н.Р и др., 2019; De Santos Loureiro N., De Azevedo Coutinho M., 2001; Renard, 2013). В качестве инструмента для выполнения геомоделирования использовалась облачная платформа Google Earth Engine. В результате выполнения исследовательских работ на территорию Нижегородской области была получена геоинформационная модель с основными факторами, влияющих на развитие водной эрозии. Результаты геоинформационного моделирования картографически представлены в виде растровых слоев пространственного распределения эрозионного воздействие осадков, эродируемости почвы, эрозионного потенциала рельефа, хозяйственно-агрономического использования земель и противоэрозионных мероприятий. Итоговая карта среднегодовой потери почвы для территории Нижегородской области имеет пространственную детализацию с размером ячейки растра 250 м, что позволяет осуществлять прогнозирование проявления водно-эрозионных процессов на региональном уровне. Работа демонстрирует возможности интеграции геоинформационных систем, данных дистанционного зондирования Земли и облачных вычислений для определения интенсивности развития эрозионных процессов и возможности разработки комплекса противоэрозионных мер. Предложенный подход может использоваться для планирования агроэкологических мероприятий для минимизации потерь плодородного слоя почв и устойчивого землепользования.