Формально задача сводится к расчету площадей засоленных почв в пределах заданной области на определенные моменты времени и их сравнению.
Постановка задачи
|
|
|
Оценка динамики изменения площадей засоленных почв под воздействием эксплуатации Акдалинского массива орошения выполняется только для прилегающих территорий. Расчетный промежуток времени - 20 лет (с 1990 по 2010г.). Исследуемая территория расположена в аридной зоне, где испарение преобладает над атмосферными осадками. Оценка выполняется с использованием методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий.
Формально задача сводится к расчету площадей засоленных почв в пределах заданной области на определенные моменты времени и их сравнению. |
Обоснование используемого метода
| Дистанционное зондирование Земли – это получение информации с использованием аппаратуры, установленной на борту аэро- или космических аппаратов (ТрифоноваТ.А., Мищенко Н.В., Краснощеков А.Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондиование в экологических исследованиях. – М., 2005. – 352 с.)
Данные дистанционного зондирования поставляют большой объем информации о местности. Однако это информация первичная, и она требует дальнейшей обработки. Задача обработки заключается в интерпретации имеющихся данных для получения информации о свойствах исследуемых объектов. Традиционно выделяют несколько стадий обработки данных в дистанционном зондировании. Преимуществом использования данных дистанционного зондирования для оценки динамики изменения площадей засоленных почв является относительная дешевизна метода. Основной недостаток – невозможность однозначно идентифицировать зоны засоленных и незасоленных почв. Повысить достоверность результатов можно на основе сочетания методов дистанционного зондирования, наземных исследований и тщательного экспертного анализа всей имеющейся косвенной информации по исследуемому объекту. Для анализа информации целесообразно использование ГИС-технологий. Для расчета динамики засоления почв используются космоснимки, сделанные в видимой части спектра со спутника. На снимках должны быть выделены две зоны, соответствующие засоленным и незасоленным почвам. Для этого используется специальный метод обработки изображений – классификация. Для ее автоматизации используется пакет обработки данных дистанционного зондирования Земли ERDAS Imagine 9.1. |
|
|
Технология
Разработанная технология включает в себя следующие этапы.
1. Сбор и подготовка имеющихся исходных данных.
2. Подбор космоснимков района орошаемого массива и прилегающих территорий
3. Анализ собранных материалов.
4. Проведение полевых маршрутных исследований.
5. Окончательный анализ собранных материалов.
1. Сбор и подготовка имеющихся исходных данных включает в себя оцифровку и географическую привязку картографических материалов средствами ГИС. Фактографические данные по скважинам, шурфам, точкам опробования поверхностных вод и т.п. представляются в табличной форме. Выполняется связывание со всеми графическими объектами ГИС табличной (атрибутивной) информации.
Привязка космоснимка средствами ArcGIS
В процессе выполнения процедуры классификации задается количество классов Number of Classes (в данном случае два класса), число итераций Maximum Iterations и порог сходимости Convergence Threshold. Каждому классу присваивается определенный цвет. На следующем этапе обработки с каждым выделенным классом связывается то или иное значение атрибутивного признака. Затем, используя команду Edit/Add Area Column, можно вычислить площадь, соответствующую каждому выделенному классу.
Классификация геоизображения средствами ERDAS
2. Подбор космоснимков района орошаемого массива и прилегающих территорий, их коррекция и географическая привязка осуществляется с помощью ArcGIS 9.3 и ERDAS Imagine 9.1. Используются снимки крупного масштаба, сделанные на различные моменты времени. Они должны охватывать всю исследуемую область, быть одного типа, например, видимого диапазона. Из всех возможных вариантов выбираются наиболее качественные снимки без облачного покрова. При выборе необходимо учитывать, что засоление почв на снимках отражается только в случае появления солевых налетов на поверхности. В сухом состоянии засоленные почвы светлее незасоленных, а во влажном – темнее. Поэтому целесообразно выбирать снимки, сделанные в весенний или летний сезоны года.
3. Анализ собранных материалов осуществляется с использованием ArcGIS 9.3 и ERDAS Imagine 9.1. Выполняется предварительная обработка космоснимков методом классификации, в процессе которой выделяются засоленные и незасоленные зоны. Определяется местоположение точек наблюдения и опробования почв, планируются полевые маршруты.
4. Проведение полевых маршрутных исследований осуществляется с использованием системы глобального позиционирования (GPS) и созданной ранее ГИС, установленной на мобильном компьютере. Это позволяет осуществлять быстрый поиск на местности запланированных точек, проводить их фотографирование, описание и опробование.
5. Окончательный анализ собранных материалов предполагает проведение повторной обработки космоснимков. На основании сведений, полученных в процессе проведения полевых изысканий, уточняются критерии выделения зон, соответствующих засоленным и незасоленным почвам. Выполняется повторная классификация космоснимков. Проводится экспертная корректировка границ выделенных участков с использованием различных карт – топографических, геоморфологических, глубин залегания уровня грунтовых вод и т.п.
[Главная]
[Содержание]
[Ссылки]
[Авторы]
Предыдущая глава
Следующая глава