Землепользование и картография почв на основе геоинформационных системНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Разработка подходов к оптимизации землепользования на основе компьютерной картографии
Результаты этапа: Работы по теме направлены на инвентаризацию и формализацию имеющихся почвенных данных России, получение новых материалов по отдельным регионам и включение их в Почвенно-географическую базу данных РФ. В отчетный период работа велась в нескольких направлениях. Создана предварительная электронная иллюстрированная энциклопедия почвенных карт как справочное учебно-научное пособие, содержащее коллекцию почвенных карт, изданных с 1851 г. Энциклопедия включает почвенные карты на территорию Российской империи, СССР и Российской Федерации: В.В. Докучаева, Н.М. Сибирцева, К.Д. Глинки, С.С. Неуструева, Л.И. Прасолова, И.П. Герасимова, Н.Н. Розова, М.А. Глазовской, белорусских почвоведов, молдавских почвоведов (И.А. Крупенникова) – всего 108 почвенных карт. Кроме того, в энциклопедию включены и работы зарубежных почвоведов на территории Европы (53 карты), Северной и Латинской Америки (7 карт), Африки (11 карт), Азии (6 карт) и Австралии (3 карты) (Ж. Булена, М. Жаманя и др.). Проведен сравнительно-географических обзор основных алгоритмов составления почвенных карт в России и за рубежом. Получены новые данные на ряд регионов. Выявлены основные морфотипы почв, формирующихся на территории Ново-Иерусалимского монастыря под различными видами сельскохозяйственных угодий (проект РФФИ № 13-04-00840/14 «Антропогенно-преобразованные почвы Ново-Иерусалимского монастыря»). Проведено полевое исследование почв различных функциональных зон архитектурно-ландшафтного комплекса музея «Новый Иерусалим», исторической территории «Стрелецкое поле». Проведены аналитические исследования почв. Выявлены основные физико-химические и химические свойства антропогенно-преобразованных и естественных почв природно-архитектурного комплекса. Подготовлена к изданию книга «Антропогенно-преобразованные почвы островных средневековых монастырей таежно-лесной зоны России» (проект РФФИ № 14-04-07015). Разработана концептуальная модель генезиса слабодифференцированных мезоморфных почв Западной и Восточной Сибири, уточнены ареалы их распространения. На основе использования данных дистанционного зондирования продолжены исследования самых северных и южных регионов страны. Для изучения формирования структуры почвенного покрова на берегах морей Арктического бассейна России проведено исследование пространственного варьирования свойств маршевых почв и их влияния на растительность. Сдана в печать в журнал Почвоведение статья «Пространственное варьирование свойств маршевых почв и их влияние на растительность» (авторы В.А. Сидорова, Е.Н. Сиднева, М.А. Цейц). В ходе оценки динамики деградации почвенного покрова при пастбищном использовании приморской Куру-Терской части дельты Терека наряду с разновременными космическими снимками использованы прогнозные карт засоления территории. Разработаны принципы оценки современной деградации почвенного покрова. На основании системы глобальных индикаторов, предложенных Конвенцией ООН по борьбе с опустыниванием, проведена адаптация этой системы для условий России. На базе адаптированных индикаторов Г.С. Кустом подготовлено и представлено в Конвенцию ООН по борьбе с опустыниванием Национальное сообщение/отчет России по выполнению задач КБО ООН на национальном уровне (от имени МПРиЭ). В рамках решения задачи по формализации почвенных данных разработана версия 1.0 пакета программного обеспечения для работы с Цифровой моделью описания почв OpenSoil. На основе материалов, входящих в Почвенно-географическую базу данных России, подготовлен и опубликован Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Коллективная монография / Главные редакторы А.Л. Иванов, С.А. Шоба Ответственный редактор: В.С. Столбовой. – М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2014. – 768 с. + компакт-диск (Авторский коллектив: И.О. Алябина, В.А. Андроханов, В.В. Вершинин, С.Н. Волков, Н.Ф. Ганжара, Г.В. Добровольский, А.В. Иванов, А.Л. Иванов, Е.А. Иванова, Л.И. Ильин, М.Л. Карпачевский, А.Н. Каштанов, В.И. Кирюшин, В.М. Колесникова, Л.Г. Колесникова, П.Ф. Лойко, И.Е. Манылов, М.С. Маречек, А.Ф. Махинова, Э.Н. Молчанов, А.Н. Прохоров, Э.Т. Пягай, В.А. Рожков, Н.Н. Рыбальский, И.Ю. Савин, Н.С. Самойлова, П.М. Сапожников, В.В. Сизов, В.С. Столбовой, П.А. Суханов, И.С. Урусевская, А.Х. Чочаев, Б.В. Шеремет, С.А. Шоба, А.С. Яковлев. Ответственные за выпуск компакт-диска: А.В. Иванов, И.О. Алябина, М.Л. Карпачевский, Н.Н. Рыбальский, В.С. Столбовой). Единый государственный реестр почвенных ресурсов России разработан в соответствии с Концепцией развития государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, и формирования государственных информационных ресурсов об этих землях на период до 2020 г., утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 30.07.2010 № 1292-р. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России утвержден на расширенном заседании секции земледелия и растениеводства Научно-технического совета Минсельхоза России (протокол № 32 от 3 октября 2013 г.). Единый государственный реестр почвенных ресурсов России состоит из четырех разделов, включающих описание почв, почвенных ресурсов субъектов РФ, почвенно-экологического районирования и цифровой модели описания почвенных данных. Продолжены работы по совершенствованию и обеспечению функционирования Информационной системы Почвенно-географической базы данных РФ, на базе которой осуществляется формализованный сбор данных по почвенным профилям и объединение географической и профильно-атрибутивной баз данных на единой вычислительной платформе в Интернет. Сдана в печать в журнал Почвоведение статья «Технологии и стандарты в Информационной системе Почвенно-географической базы данных России» (авторы О.М. Голозубов, В.А. Рожков, И.О. Алябина, А.В. Иванов, В.М. Колесникова, С.А. Шоба). Материалы, полученные в ходе выполнения работ по теме НИР, широко используются в учебном процессе кафедры географии почв и всего факультета, в частности при чтении курсов: География почв, Землепользование и землеустройство, Геоинформационные системы, Дистанционные методы в почвоведении, Современные проблемы географии почв, Структура почвенного покрова и почвенная картография и др. В рамках темы студентами кафедры географии почв выполняются курсовые и дипломные работы, а также работы аспирантов. Наряду с этим, материалы используются при проведении работы по популяризации экологии и почвоведения среди школьников Москвы и области в рамках тематических вебинаров.
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Инвентаризация картографических почвенных данных на основе геоинформационных технологий
Результаты этапа: За отчётный период в рамках обеспечения функционирования и пополнения данными Информационной системы ПГБД РФ были реализованы алгоритмы географического и пространственного анализа и запросов, картографический блок был дополнен цифровой почвенной картой и разработанной картой почвенно-экологического районирования Крыма в масштабе 1:2500000, создан Банк архивных и современных разномасштабных почвенных карт. Продолжены региональные исследования: современного экологического состояния почв природно-архитектурного комплекса «Новый Иерусалим» и ООПТ г. Москвы; генезиса и деградации почвенного покрова Прикаспийской низменности; структуры почвенного покрова морских берегов, пространственного варьирования свойств маршевых почв. 1. На прототипе распределенной информационной системы ПГБД – копиях СУБД, размещенных в агрохимцентрах "Ростовский" и Белгородский", был отработан ряд алгоритмов пространственного анализа и запросов. При пространственном запросе в виде точки, заданной географическими координатами в системе WGS84, производилась выдача в GEORSS XML-формате в одном варианте А) координат сетки (grid-модель) попавших в окрестность (1-3 км) заданной точки вместе с атрибутивной почвенной информацией; и в другом варианте Б) координаты полигона границ с атрибутивной информацией о параметрах плодородия для земельного участка(поля), в который попадает заданная точка. При запросах, заданных в виде полигона (поля, участка) с координатами в системе WGS84, производился расчет показателей рельефа, после чего участок (поле) разбивался на несколько фрагментов в соответствии с пригодностью к сельскохозяйственному использованию. 2. Картографический блок ПГБД РФ дополнен цифровой почвенной картой и разработанной картой почвенно-экологического районирования Крыма в масштабе 1:2500000 3. Создан Банк архивных и современных разномасштабных почвенных карт на территорию России и ряд других стран и континентов (всего около 250). На основе выработанного алгоритма произведён сравнительно-картографический анализ картографических материалов. Впервые в нашей стране создано электронное учебное пособие: М.Н. Строганова «Мир почвенных карт России и зарубежья». 4. Для организации информационного обмена почвенными данными, полученными из разных источников, решалась задача их гармонизации. Была разработана единая XML-схема хранения почвенных данных и библиотека подмножеств этой схемы, адаптированных к специфике обследования. Наработан ряд алгоритмов каскадного преобразования (гармонизации) почвенных данных от непосредственно собственника (агрохимцентры, университеты) к стандарту ПГБД РФ - приведение к общей XML-схеме. 5. Проведенные исследования современного экологического состояния почв природно-архитектурного комплекса «Новый Иерусалим» показали, что наибольшей трансформации или полному уничтожению подверглись естественные почвы внутри стен или непосредственно за стенами монастыря в связи со строительными работами. Снижение разнообразия и численности почвенной мезофауны приурочено к рекреационной части парковой зоны, подверженной наибольшей антропогенной нагрузке на участке. Выявлено загрязнение тяжелыми металлами территории внутри монастыря (превышение ПДК по содержанию свинца и никеля). Проведен картометрический и морфометрический анализ распределения дорожно-тропиночных сетей ряда ООПТ г. Москвы, и выявлены взаимосвязи пространственного распределения тропиночной сети с характером почвенного покрова, геоморфологическими особенностями территории и социальным фактором. Реализация почвенно-картографического мониторинга позволила установить индикаторы деградации земель и различные принципы и методы контроля для индикаторного оперативного мониторинга земель. По результатам работы подготовлена к печати статья: Стасюк Н.В., Конюшкова М.В., Цейц М.А. "Верификация прогнозной динамики засоления почвенного покрова с использованием космических снимков". Завершена работа над монографией: Стасюк Н.В. "Дистанционный мониторинг временных изменений и деградации почвенного покрова Дагестана". В целях исследования механизмов формирования ксерометаморфических горизонтов сухостепных и полупустынных почв, и с учетом существующих версий происхождения горизонта – палеокриогенной и солонцовой, было проведено сравнительное исследование солонцов и каштановых почв Джаныбекского стационара. Результатами почвенно-генетического анализа показано как наиболее вероятное солонцовое происхождение ксерометаморфических горизонтов каштановых почв Прикаспийской низменности. 6. В рамках решения задачи определения закономерностей отображения структуры почвенного покрова морских берегов на разных иерархических уровнях, изучено пространственное варьирование некоторых свойств маршевых почв. По результатам опубликована статья (Почвоведение, 2015, № 3, с. 259-267): Сидорова В.А., Святова Е.Н., Цейц М.А. Пространственное варьирование свойств маршевых почв и их влияние на растительность (Кандалакшский залив). В целях выявления различий в закономерностях формирования почвенного покрова на берегах различных океанов получены новые полевые данные о структуре почвенно-растительного покрова на атлантических берегах Испании: Marismas de Isla Cristina и Marismas del Odiel.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".