Выявление многолетних изменений площади засоленных почв Шаульдерского орошаемого массива по космическим снимкам Landsat | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Выявление многолетних изменений площади засоленных почв Шаульдерского орошаемого массива по космическим снимкам Landsat

И. Ю. Савин1, А. Отаров2, А. В. Жоголев1, М. А. Ибраева2, С. Дуйсеков2

Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, Москва
2 Казахский НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У. Успанова, Алматы

Проведен анализ возможностей использования многолетнего архива космических изображений, полученных сенсором Landsat TM5, для выявления почв, засоленных в различной степени. Разработаны подходы для выявления динамичности засоленных почв по спутниковым данным этого типа. На основе компьютерного анализа спутниковых изображений Landsat, полученных в 1987–1988 и 2009–2010 гг., а также полевых данных, выявлены изменения площадей почв различной степени засоленности в пределах Шаульдерского орошаемого массива (Южно-Казахстанская область Республики Казахстан). Проведенный анализ показал, что доля засоленных почв на территории исследований за период с 1987 по 2010 гг. значительно увеличилась.

Ключевые слова: дешифрирование засоления почв, мониторинг засоления почв, LANDSAT, Шаульдерский орошаемый массив.


Long-term changes in the area of saline soils recognized by LANDSAT images in Shauldersk irrigated massive

I. Yu. Savin1, A. Otarov2, A. V. Zhogolev1, M. A. Ibraeva2, S. Duseikov2

1V. V. Dokuchaev Soil Science Institute of Russian Academy of Agricultural Sciences, Moscow, Russia

2Kazakh U. Uspanov Research Institute of Soil Science and Agricultural Chemistry, Almaty, Kazakhstan

Possibilities to use the archive images obtained by Landsat TM5 in different years have been comprehensively analyzed with the aim at recognizing the soils with different salinity degree. Special approaches were proposed to study the dynamics of saline soils by using the satellite imagery. Based upon a computer analysis of the information transmitted by Landsat in 1987-1988 and 2009-2010 as well as the data of field soil survey, it seemed reasonable to identify changes in the area of such soils in Shauldersk irrigated massive (the South-Kazakhstan region, Republic of Kazakhstan). It was concluded that the share of saline soils revealed an increase at the studied territory within the period from 1987 to 2010.

Keywords: decoding of soil salinity, monitoring over the soil salinity, Landsat data, Shauldersk irrigated massive. 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Жихарева Г.А., Курмангалиев А.Б., Соколов С.С. Почвы Казахской ССР. Чимкентская область. Вып. 12. Алма-Ата: Наука, 1969. 410 с.
  2. Минашина Н.Г., Гаврилова Г.К. Влияние сульфатно-магниевого засоления на урожай хлопчатника на мелиорированных гипсоносных почвах Ферганской опытной станции // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2007. Вып. 60. С. 12–18.
  3. Отаров А., Ибраева М.А., Усипбеков М., Wilkomirski B., Suska-Malawska M. Краткая характеристика почвенного покрова и анализ современного состояния плодородие почв Южно-Казахстанской области // Почвоведение и агрохимия. 2008. № 1. С. 68–76.
  4. Панкова Е.И. Засоленные почвы аридных территорий и методы их дистанционного изучения в целях мониторинга. Автореф. дис. … д. с.-х. н. М., 1988
  5. Панкова Е.И. Конюшкова М.В. Влияние глобального потепления климата на засоленность почв аридных регионов // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. Вып. 71. С. 3–15.
  6. Панкова Е.И., Рухович Д.И. Дистанционный мониторинг засоления орошаемых почв аридных территорий // Почвоведение. 1999. № 2. С. 253–264.
  7. Сводный аналитический отчет о состоянии и использовании земель Республики Казахстан за 2006 год. Астана, 2007. 179 с.
  8. Ambast S.K. Monitoring and evaluation of irrigation system performance in saline irrigated command using satellite remote sensing and gis. Interne Mededeling. Report No. 471. DLO Winand Staring Centre, Wageningen, the Netherlands, 1997. 106 p.
  9. Brena J., Sanvincete H., Pulido L. Salinity assessment in Mexico // Use of remote sensing techniques in irrigation and drainage / Еd. Vidal A., Sagardoy J.A. Water reports 4. Rome: FAO, 1995. Р. 179–184.
  10. Darwish Kh.M., Kotb M.M., Ali R. Mapping soil salinity using collocated cokriging in Bahariya Oasis, Egypt // Spatial Data Quality: Proc. of the 5th Intern. Symp. Intern. Institute for geo-Information Science and Earth Observation. 2007.
  11. Fernandez-Buces N., Siebea C., Cramb, S., Palacio J.L. Mapping soil salinity using a combined spectral response index for bare soil and vegetation: A case study in the former lake Texaco, Mexico // J. of Arid Environments. 2006. V. 65 (4). Р. 644–667.
  12. Goossens R., Alavi Panah S.K., de Dapper M., Kissiyar O. The use of thermal band of Landsat TM for the study of soil salinity in Iran (Ardakan area) and Egypt (Ismailia Province) // Proceedings International Conference on Geoinformatics for Natural Resource Assessment, Monitoring and Management. Indian Institute of Remote Sensing, NRSA, Dehradun (India), 1999. Р. 454–459.
  13. Iqbal F. Detection of salt affected soil in rice-wheat area using satellite image // African J. of Agricultural Research. 2011. V. 6(21). Р. 4973–4982.
  14. Khan N.M., Rastoskuev V.V., Shalina E., Sato Y. Mapping saltaffected soil using remote sensing indicators. A simple approach with the use of Gis Idrissi // 22nd Asian Conference on Remote Sensing, Singapore. 2001.
  15. Kissiyar O., Goossens R., Ghabour T.K., Dapper M.D. The use of different sensors for mapping and monitoring of desert crusts and soil salinity in the Ismailia province, Egypt // 1st Workshop EARSeL Special Interest Group on Remote Sensing for developing Countries, 2000. Р. 379–382.
  16. Masoud A.A., Koike K. Arid land salinization detected by remotely-sensed landcover changes: A case study in the Siwa region, NW Egypt // J. of Arid Environments. 2006. V. 66(1). P. 151–167.
  17. Panah S.K.A., Goossens R. Contribution of soil salinity to the surface reflectance recorded by Landsat MSS and TM sensors // 1st Workshop EARSeL Special Interest Group on Remote Sensing for developing Countries, 2000. Р. 393–405.
  18. Peng W. Synthetic analysis for extracting information on soil salinity using remote sensing and GIS: A case study of Yanggao basin in China // Environmental Management. 1998. V. 22(1). P. 153–159.
  19. Rao B.R., Dwivedi R.S., Venkataratnam L., Ravishankar T., Thammappa S.S., Bhargava G.P., Singh A.N. Mapping the magnitude of sodicity in part of Indo-Gangetic plains of Uttar Pradesh, Northern India using Landsat data // International J. of Remote Sensing. 1991. V. 12. Р. 1419–1425.
  20. Saha S.K., Kudrat M., Bhan S.K. Digital processing of Lansat TM data for watershed mapping in parts of Aligarh District, Uttar Pradesh, India // International J. of Remote Sensing. 1990. V. 11. P. 485–492.
  21. Sanaeinejad S.H. Astarei A., Mirhoseini Mousavi P., Ghaemi M. Selection of band combination for soil salinity studies using ETM+ satellite images (A case study: Nyshaboor Region, Iran) // World Academy of Science. Engineering and Technology. V. 30. 2009. P. 514–516.
  22. Shrestha R.P. Relating soil electrical conductivity to remote sensing and other soil properties for assessing soil salinity in northeast Thailand // Land degradation and development. 2006. V. 17. Issue 6. P. 677–689.
  23. Shrestha D.P., Farshad A. Mapping salinity hazard: an integrated application of remote sensing and modeling-based techniques // Remote sensing of soil salinization. Impact on land management. 2009. P. 257–272
  24. Tripathi N.K, Rai B.K., Dwivedi P. Spatial Modeling of Soil Alkalinity in GIS Environment Using IRS data // 18th Asian conference on remote sensing, Kualalampur, 1997. P. A.8.1–A.8.6.