Uploaded by Георгий Малов

elibrary 29142315 88992745 (1)

advertisement
2. Каташинская, Л.И. Исследование морфофункциональных показателей старших
школьников Ишимского района [Текст] / Л.И. Каташинская // Вестник Тюменского государственного университета. 2013. № 6. С. 110-117.
3. Каташинская, Л.И. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы
школьников и студентов г.Ишима [Текст] /Л.И. Каташинская // Вестник Тюменского государственного университета. 2009. № 3. С. 175-181.
4. Каташинская, Л.И., Губанова, Л.В. Анализ факторов, оказывающих влияние на
формирование здоровья городских и сельских школьников // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4; URL:http://www.science-education.ru/118-14181 (дата обращения: 06.08.2016).
5. Каташинская, Л.И., Лавриков, А.В. Распределение типов кровообращения подростков в зависимости от пола, уровня физической работоспособности и физического развития [Текст]/ Л.И.Каташинская, А.В.Лавриков // Экологический мониторинг и биоразнообразие. 2013. С. 96.
6. Кучма, В.Р. Научно-методические основы охраны и укрепления здоровья подростков России [Текст] / В.Р. Кучма // Гигиена и санитария.-2011.-№ 4.-С. 53-59.
УДК 631.621
Клейн Н.А., Березин Л.В.
Омский государственный аграрный университет
имени П.А. Столыпина, г.Омск
АНАЛИЗ ПОДТОПЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ ПО КОСМИЧЕСКИМ
СНИМКАМ – ПУТЬ РАСКРЫТИЯ ФАКТОРОВ ТЕХНОГЕННОЙ
И ПРИРОДНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Подтопление в последние годы наносит серьезный ущерб сельскохозяйственным
землям во многих странах Мира. Установлено, что для количественной оценки степени
подтопления, при использовании материалов дистанционного зондирования Земли наиболее целесообразно применять инфракрасный диапазон съемки.
Ключевые слова: экологический мониторинг, подтопление территорий, дистанционное зондирование, инфракрасный диапазон съемки.
Постановление Правительства РФ о развитии АПК до 2020 г. ставит
задачу восстановления в пашне земель, ранее выведенных из сельскохозяйственного оборота. Известно, что в конце XX века многие ведущие страны
Мира стали сокращать площади посева продовольственных культур. При
общей площади пашни на планете около 1,5 млрд га на фоне непрерывно
растущего населения планеты из активного оборота выведено с 1961 по 2003
гг. 223 млн га сельскохозяйственных угодий, в т.ч. в семи странах – основных производителях продуктов питания – 176 млн га [1]. В этом списке первое место занимает Россия – 58,3 млн га, затем Австралия – 40 млн га; США
–35,6 млн га и страны Европы 25,1 млн га. Причины этого процесса различны, но результат всегда сказывается на сокращении количества продовольствия и растущих ценах на продукты питания.
После 1990 г. площадь пашни в России сократилась на 40 млн. га – четвертую часть посевных площадей – больше, чем было освоено в восточных
231
реегионах сттраны в границах
г
до 1990 г.
г за три этапа ширрокого осввоения но
овых
зеемель: в годы
г
Столлыпински
их реформ
м начала XX века (4 млн га мелиорироваанных зем
мель)), в предвоеенные год
ды послее проведеения колллективизаации
сеельского хозяйства
х
а (11 млн га целин
нных земеель) и в сеередине и
истекшего
о векаа в период
д восстан
новления народногго хозяйсттва послее второй м
мировой войны
ы (15 млн
н га цели
инных и залежных
з
х земель в границ
цах Росси
ии, а всего 42
мллн.га).
Эколлогически
ий монитооринг плоодородия земель сельскохо
с
озяйственн
ного
наазначенияя предполлагает ан
нализ состтояния и эффективности исспользоваания
эккосистем в различн
ных ланд
дшафтныхх условияях, в том числе и п
после их вывеедения из пахотногго исполььзования в категори
ию залеж
жных земеель [1].
Наиб
более слож
жно опрееделять пллощади зеемель, поодтопленн
ных в различноой степен
ни, т.к. неевозможно проведеение их обследова
о
ание назеемными метом
даами [2]. Использоование методики
м
дистанц
ционного зондирования Зеемли
(Д
ДЗЗ) являеется оперративным методом
м исследо
ования маасштабов угрозы потеп
ри
и урожая в результтате подттопления сельскохо
озяйствен
нных террриторий [3].
[
В дан
нной рабооте анали
из проблеемы провееден на примере п
подтопляеемых
теерриторий
й Западноой Сибири
и в предеелах Омсккой облассти.
Общаая географ
фическаяя характерристика теерритори
ии.
Рисуннок 1 – Омская
О
об
бласть на карте Росссии.
Рисуннок 2 – Располож
Р
жения исследуемой
й территоории на ккарте Омсской
об
бласти (п
подтопляеемая площ
щадь выд
делена кружком,
к
город О
Омск отмеечен
фллажком).
2
232
Территория исследования расположена в Омской области в западных
районах центральной части лесостепной зоны: Называевский, Крутинский и
Тюкалинский муниципальные районы в границах расположения населенных
пунктов Называевск, Мангут, Крутинка, Валуевка.
Область расположена в центре Западно-Сибирской равнины, диктующей относительно плоский рельеф, пересекаемый небольшими логами древними руслами водотоков. Центральная часть области расположена на
высоте 80-130 м над уровнем моря в лесостепной зоне, где поля и луга на
комплексных массивах лугово-черноземных почв с пятнами малонатриевых
солонцов чередуются в непредсказуемом беспорядке с небольшими березовыми и реже березово-ивовыми лесками – «колками», приуроченными к
микрозападинам. Базисом эрозии является река Иртыш, урез которого расположен на уровне 41 м н у. м. На юге – лесостепная зона постепенно переходит в колочную черноземную степь, а затем, уже в Республике Казахстан - в
настоящую сухую степь. На севере лесостепь севернее изучаемых районов
сменяется пониженной заболоченной подтаежной зоной, переходящей по левобережью Иртыша в березово-лиственную зону. Восточнее изучаемых районов на третьей террасе вдоль реки Иртыша, в так называемом Прииртышье,
расположены наиболее плодородные земли региона: обыкновенные и гидрометаморфизованные часто солонцеватые черноземы и наблюдается «оазисный» микроклимат, с более лесистым и овражным ландшафтом.
Относительное богатство изучаемой зоны поверхностными водами,
при годовом количестве осадков 350-400 мм при практически равной испаряемости объясняет достаточную ее увлажненность.
Кроме того, в центральной и северной части лесостепной зоны много
мелких, периодически исчезающих озер. Но крупных озер, глубиной до 20 м
в Омской области мало. Почти все они расположены в Крутинской озерной
системе: Салтаим, Тенис, Ик, связанных с Иртышом через мелководную речку Оша. Юго-западнее этой озерной системы к ней по системе взаимосвязанных озер и мелких речек в первые годы освоения земель в этих районах стекал избыток поверхностных вод. Но после воздвижения многочисленных
дамб, мостовых переходов, а также в годы подъема подземных вод, либо повышенного атмосферного увлажнения, сброс избытка вод практически прекратился. Но в начале XXI в. УГВ существенно поднялся по всей южной части области (рис. 3).
Методика исследований.
В целях анализа подтопления был применен метод наложения изображений на двух снимках космического аппарата (КА) среднего разрешения
Landsat 7/8 (30 м на пиксель), полученных в разное время (годы, периоды года, полевые сезоны, поля севооборотов и т.п.).
Важным аспектом при выборе снимков в период вегетации растений
является отсутствие облачности (не более 15 %). После получения снимков
233
прроводилассь атмосф
ферная кооррекция изображ
жений, чтто обеспеечивает больб
шуую точноость расчеета площаади подтоопленных
х территоррий ( рис.. 5 А и В).
Рисуноок 3 – Изм
менение пъеп
зом
метрическкого уроввня подземных
х вод к 2006 г. отн
носительн
но
срееднегодоввого полож
жения водоупо
орного средне- веррхнемиоцееновогго горизон
нта (павлоодарской и
таволжанскоой свит). Т
Темная облассть- зона поднятияя УГВ.
Перрвый сним
мок, поллученный
й осенью
ю 2008 г., не имееет признаков
поодтоплени
ия и сооттветствуетт максим
мальной продуктив
п
вности поосевов зерновы
ых культуур (рис. 4А
А), за иссключением небольшого коонтура в ц
центре маассиваа, на котоором расп
положена Крутинсская озерн
ная систеема. Вторрое изображени
ие получеено при съ
ъемке тем
м же косм
мическим
м аппаратоом в пери
иод весеннего
пооловодья на следуующий гоод (рис. 4В)
4 15 маая 2009. В этот перриод про
оявили
ись первы
ые признакки сплош
шного под
дтопленияя полей наа пахотны
ых землях
х.
Извеестно, чтоо водная поверхноость погл
лощает практичес
п
ки всю солнеечную радиацию, отражаяссь на сни
имках чеерным цвветом. Э
Это позво
оляет
вы
ыделить на косми
ических снимках экосистем
э
мы повыш
шенного уувлажнения и
оттделить их
и от норм
мально функциони
ирующих
х экосистеем, где хаарактер расти
ительностти соответтствует сттепени уввлажнения почвы.
В
Рисуннок 4 – А - Снимоок КА Laandsat-7 08.09.200
0
8 г. с норрмальным
м режи
имом увллажнения;; В - Сни
имок 15.055.2009 г. с признакками подтопленияя.
А
2
234
Первый снимок, полученный еще в конце XX в., не имеет признаков
подтопления и соответствует максимальной продуктивности посевов зерновых культур осенью 2008 г. (рис. 4А), за исключением небольшого контура в
центре массива, на котором расположена Крутинская озерная система. Второе изображение получено при съемке тем же космическим аппаратом в период весеннего половодья на следующий год (рис. 4В) 15 мая 2009. В этот
период на снимке изучаемой территории проявились многочисленные темные участки - первые признаки сплошного подтопления полей на пахотных
землях.
А
В
Рисунок 5 – Снимок Landsat-7 после атмосферной коррекции в инфракрасном диапазоне (Band 4)
А- съемка 08.09.2008; В- съемка 15.05.2009.
Для определения масштабов деградации в результате подтоплении пахотных земель, проводилось сравнение изображений на одноканальном
снимке в инфракрасном диапазоне съемки (Band 4) программного комплекса
ERDAS Imagine [4].
Результаты исследования. Проведенное в целях выявления изменений в
характере изображения наземных экосистем в процессе подтопления территории региона после специального наложения друг на друга космических
снимков среднего разрешения инфракрасного наиболее энергонасыщенного
диапазона позволило создать синтезированный образ подтопленной территории, отраженный на рисунке 6.
Анализируя полученное изображение на рисунке 6, можно выделить
темные и светлые участки, отражающие состояние экосистемы. Сопоставление изучаемых снимков позволило создать образ порога информации с потерей в экосистеме, более 50% отражаемой на снимке биомассы (рис. 7).
Это позволило более четко определить ареалы подтопленных участков.
При этом учитывалось, что переувлажненные объекты поглощают практически 100 % спектра солнечной радиации, отражая ее лишь на участках с растительным покровом.
235
Риисунок 6 – Создан
нный образ подто-- Рисуно
ок 7 – Соззданный ообраз массива
плления теерритории
и при срравнении
и переувл
лажненноой территтории с потеп
дввух снимкков в инф
фракрасноом диапа-- рей бол
лее 50% биомассы
б
ы
зооне.
бразовани
ию косми
ической информац
и
ции оказал
лось
Благоодаря этоому преоб
воозможным
м вычисллить по суумме тем
мных пиксселей общ
щую площ
щадь под
дтоплеения, а в итоге площадь вн
новь созд
данного си
интезированного ообраза по
одтоплленной теерритории
и, пострад
давшую от
о переувл
лажнении
и:
Коли
ичество теемных учаастков - 1837
1
пиксселей
Площ
щадь 1 пи
икселя=300м*30м=9900 кв. м.
Подттопленнаяя площадьь 1837 пи
икселей*9
900 кв. м=
=1 653 3000 кв.м = 1.65
квв. км.
ЗАК
КЛЮЧЕН
НИЕ
Испоользуемый
й метод дистанци
д
ионного зондирова
з
ания Землли путем
м налоожения сккорректиррованныхх снимковв космич
ческих ап
ппаратов ссреднего разреешения поозволяет определи
ить без полевого обследова
о
ания площ
щадь зем
мель
сеельскохозяйственн
ного назн
начения поврежде
п
енных иззбыточному увлаж
жнени
ию. Прим
менением разработтанной меетодики на
н снимкках косми
ических аппаа
раатов, возм
можно прроводить при мини
имальных
х затратахх экологи
ический и агроотехнологгический контрооль исполльзованияя любых объектоов на зем
млях
сеельскохозяйственн
ного назнаачения.
Список использууемой ли
итературы
ы:
1. Лю
юри Д.Ю., Горячкин
Г
С [и др.]] Закономеерности вы
С.В.
ывода из об
борота сельскохоозяйственны
ых земель в России и мире и процессы постагроггенного раззвития зал
лежей
//А
Агроэкологгическое соостояние и перспекти
ивы исполььзования земель
з
Росссии, выбыввших
из активногоо сельскохоозяйственн
ного оборотта: М.: Поч
чв. ин-т им
м. В.В. Доккучаева, 20
008. С. 45-71.
2. Беррезин Л.В. Исследоваание отраж
женного сп
пектра солн
нечной рад
диации в эккосиинных реги
ионов/Л.В. Березин - Зборник центру
ц
науукових пуб
бликаций «Веп«
стеемах равни
лес» за матеррiалами меежнародн. наук.-праккт. конф. «IIV осiннi науковi
н
читтания» м. Киiв.
Зб
борник статтей (рiвеньь стандартту, академ
мiч. рiвень). К.: Центтр наукови
их публикааций,
20015.Ч I – C. 84-88.
2
236
3. Березин Л.В., Сапаров А.С., Кан В.М., Шаяхметов М.Р. Технология комплексной мелиорации экосистем России и Казахстана. Монография. Алматы-Омск: 2013.- 215 с.
4. http://www.hexagongeospatial.com/products/power-portfolio/erdas-imagine
5. Березин Л.В., Шаяхметов М.Р., Гиндемит А.М. Изучение поглощения солнечной
радиации почвами и агроценозами на основе анализа космической информации // Почвоведение и агрохимия Каз. НИИ почвоведения и агрохимии. Алматы: 2014, № 4. - С. 92102.
6. https://ru.wikipedia.org
7. Klaus Tempfli, Norman Kerle, Gerrit C. Huurneman, Lucas L.E. Janssen (eds). Principles of Remote Sensing, Textbook, by ITC Enshede, the Netherlans, 2009 -591 p.
8. http://landsat.usgs.gov/Landsat_Search_and_Download.php
9. http://earthexplorer.usgs.gov
УДК 556.324:556.166(321)(571.13)
Кныш А.И., Гурьев Д.В., Троценко И.А.
Омский государственный аграрный университет
имени П.А. Столыпина, г.Омск
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ И ФАКТОРЫ ПОДТОПЛЕНИЯ И
ЗАТОПЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ
В данной статье представлен обзор причин, факторов и источников подтопления
и затопления территории Омского Прииртышья. Рассматривается актуальность темы
данного исследования, климатический анализ данных. Для определения влияния атмосферных осадков на подтопление территории Омской области был произведен расчет
водного баланса исследуемой территории Омской области. К главным антропогенным
факторам относят нарушение поверхностного стока из-за отсутствия вертикальной
планировки или изменения естественного рельефа территории.
Ключевые слова: причины подтопления и затопления, Омская область, Прииртышье.
Введение
Подтопление – наиболее распространенный опасный процесс на территории Российской Федерации, сопровождающийся повышением уровня подземных вод и вызывающий активизацию ряда других негативных последствий, чем и обусловлен интерес к изучению данной проблемы.
Актуальность работы становится очевидной, если учесть, что территория Омской области представляет собой плоско-западинный рельеф, в связи
с чем, проблемы подтопления и затопления распространены во многих населенных пунктах Омской области и части территории города Омска. В свою
очередь подтопление территории оказывает негативное воздействие, как на
земли сельскохозяйственного назначения, так и на уровень жизни населения
[1].
Равнинность территории Омской области, прежде всего, обуславливается особенностями геологического строения Западно-Сибирской равнины,
на которой она находится.
237
Download