МОНИТОРИНГ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
С каждым годом появляется необходимость своевременного выявления
неиспользуемых земель, а также достоверного получения информации
осостоянии земель, об их использовании.
Актуальным становится проведение космического мониторинга.Суть
мониторинга заключается в наблюдении за динамикой процессов,
происходящих непосредственно с землей, с целью выявления источников
негативных изменений. Мониторинг земель представляет собой систему
наблюдений за состоянием земельных ресурсов с целью своевременного
выявления всевозможных изменений, прогнозирования и оценки этих
изменений, а также предотвращения и устранения негативных последствий [5,
с. 104].
Целью исследования являетсяпроведение космического мониторинга
посредством изучения принципа обработки полученных данных c системы
MODIS, с помощью программного обеспечения ArcGIS.
Объектамиисследования
являютсяземли
сельскохозяйственного
назначения (на примере Целиноградского района Акмолинской областии
Каргалинского района Актюбинской области)[3].
Задача исследования -путем применения метода обработки космических
данных, выявитьиспользуемые земли и неиспользуемые земли. Для решения
задачи необходимо изучить подробнее понятие вегетационного
индекса.Вегетационный индекс (ВИ)-показатель, рассчитываемый в
результате операций с разными спектральными диапазонами (каналами)
данных дистанционного зондирования, и имеющий отношение к параметрам
растительности в данном пикселе снимка.
Эффективность ВИ определяется особенностями отражения; эти индексы
выведеныэмпирически.Наиболеепопулярный и часто используемый индекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) –нормализованный разностный
индекс растительности, впервые был описан Rouse B.J. в 1973 г. –простой
количественный показатель количества фотосинтетически активной биомассы
(обычно называемый вегетационным индексом). Один из самых
распространенных и используемых индексов для решения задач,
использующих количественные оценки растительного покрова [1].
Индекс вычисляется по следующей формуле: NDVI=(NIRRed)/(NIR+Red),NIR-коэффициент отражения в ближней инфракрасной
области спектра;RED-коэффициентотражения в красной области спектра.
Для расчѐта NDVIс помощью системы MODIS, комбинируются 2 канала
-b1иb2.Индеκс растительнοсти с κοрреκцией пο пοчве (Soil-Adjusted
Vegetation Index, SAVI) -пοκазатель растительнοсти, чтο стремится уменьшить
вοздействие ярκοсти пοчвы с пοмοщью κοэффициента κοрреκтирοвκи ярκοсти
пοчвы. Οн частο применяется в пустынных οбластях, где растительнοе
пοκрытие незначительнο
.Индекс представляет из себя нечто среднее между относительными и
перпендикулярными индексами. Изовегетационные линии не являются
параллельными и не сходятся в одной точке. Исходно формулировка индекса
была основата на измерении отражения хлопка и пастбищной травы на темной
и светлой почвах, и эмпирическом уточнении фактора L, до тех пор, пока
индекс не начинал выдавать одинаковый результат дляразных типов почв. В
результате получился относительный индекс, где точка пересечения изолиний
не является точкой «0».
Точка пересечения должна находиться в квадранте отрицательных
значений в Red и NIR, что приводит к тому, что изовегетационные линии
являются более параллельными в области положительных Red и NIR, чем в
случае RVI, NDVI и IPVI[2]. Индекс вычисляется по следующей формуле:
SAVI=((NIR-Red)/(NIR+Red+L))*(1+L), L = 0.5
Ниже приведены значения индексов NDVI за 2018 год в период -начало
мая -конец июня, на территории Целиноградского района, Акмолинской
области.
Значение индексов у земли, которая используется под пар, будет
колебаться от 0 до 0.20 в весенний период, и будет продолжать держаться
вплоть до конца лета. Максимальным индексом может быть значение 0.24.
Значение индексов у земли, на которой произрастают яровые культуры,
будет колебаться от 0 до 0.20 в весенний период. Резкий рост будет
наблюдаться в период конца мая-начала июня. Максимальным показателем
может быть индекс равный 0.91(будет являться пиком).
Значение индексов у земли, которая является залежью, будет колебаться
от 0.34до 0.51в весенний период. В конце мая индекс может достигнуть
максимального значения, равного 0.57.
Значение индексов у земли, которую используют для житняка, будет
колебаться от 0,28до 0,40 в весенний период. Максимальным показателем
может быть индекс равный 0.81(будет являться пиком). Ниже приведены
значенияиндексов SAVI за 2018 год в период -начало мая -конец июня, на
территории Каргалинского района, Актюбинскойобласти.
Значение индексов у земли, на которой произрастает пшеница, будет
колебаться от 0,25до 0.45в середине мая. Резкий рост будет наблюдаться в
период начала июня. Максимальнымпоказателем может быть индекс равный
1.12(будет являться пиком).
Значение индексов у земли, на которой произрастает ячмень, будет
колебаться от 0.23до 0.44 в середине мая. В начале июля индекс может
достигнуть максимального значения, равного 1.02. Значение индексов у
земли, которую является залежью, будет колебаться от 0,54до 0,65в начале
мая. Максимальным показателем может быть индекс равный 0.76(будет
являться пиком).
3Отличительной разницей значений индексов является разница в 2
деления между NDVIи SAVI. То есть, если используя NDVI, нулевым
значением будет голая почва, то в SAVI, приближенным значением к голой
почве будет 0.20.
Руκοвοдствуясь ст. 92, п. 3 Земельнοгο Κοдеκса РΚ: «В случаях если
земельный участοκ, рассчитанный для ведения κрестьянсκοгο или
фермерсκοгο
хοзяйства,
сельсκοхοзяйственнοгο
прοизвοдства,
не
испοльзуется пο назначению в течение двух лет пοдряд с мοмента
первοначальнοгο выявления фаκта неиспοльзοвания, тο таκοй земельный
участοκ пοдлежит принудительнοму изъятию в пοрядκе, предусмοтреннοм
статьей 94настοящегο Κοдеκса»[4], необходимо определить неиспользуемые
земли.
Для того, чтобы определить неиспользуемые земли, неоходимопровести
обработку космических данных. Из космических снимков следует вывести
вегетационный индекс на каждый пиксель. Зная значение индекса на пиксель,
можно определить как используется определенный участок. Если на
протяжении определенного периода, в данном случае, май-июнь, значение
NDVIколеблетсяв
пределах
0.34до
0.51,
и
значение
SAVIколеблетсявпределах0,54до 0,65, в начале и в конце периода, то данный
участок будет являться залежью, то есть неиспользуемой землей.
Процентное соотношение полученных результатов по Целиноградскому
району Акмолинской области:•Используемые земли (за 2018 год) –86,24%
•Неиспользуемые земли (за 2017-2018 года) –6,99% Процентное соотношение
полученных результатов по Каргалинскому району Актюбинской области:
• Используемые земли (за 2018 год) –81,75%
• Неиспользуемые земли (за 2017-2018 года) –13,63%
Список литературы
Вегетационные индексы [Электронный ресурс].
Ж.З.Толеубекова, З.Н. Махамбаева "Космический мониторинг
использования земель Целиноградского района Акмолинской области", III
Международнаянаучно-практическаяконференция «Актуальные проблемы
геодезии, кадастра, рационального землеи природопользования», г.Тюмень,
2019.4.
Земельный κοдеκс Республиκи Κазахстан οт 20 июня 2003 гοда No 442-II
(с изменениями и дοпοлнениями пο сοстοянию на 03.04.2019 г.).
5.Курманова, Г.К. Мониторинг земель: Учебное пособие. Первое
переиздание/ Г.К.Курманова. -Эверо, 2018.-104 с.
