© Малахов Д.В., Витковская И.С., Батырбаева М.Ж., 2021

УДК 502.572:504.064.2.001.18:528.8

DOI: 10.24412/2712-8628- 2021-2-19-33

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ОПУСТЫНЕННОЙ СТЕПИ КАЗАХСТАНА: ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕКОММЕРЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЗЗ

Д.В. Малахов, И.С. Витковская, М.Ж. Батырбаева

АО «Национальный центр космических исследований и технологий», Казахстан, Алматы

e-mail: d_malakhov_73@mail.ru

Аннотация: На примере тестового полигона в Костанайской области РК, представлены результаты многолетних исследований АО «НЦКИТ» в области применения спутниковой информации для выявления и мониторинга деградации почвенно-растительного покрова, основанные на детальном наземном изучении и инструментальных измерениях пастбищных параметров на территории республики. Рассмотрены перспективные подходы, основанные на применении средств ДЗЗ, описана методика выявления деградации почвенно-растительного покрова с применением оригинального алгоритма, описана методика расчета риска деградации пастбищ.

Ключевые слова: деградация почвенно-растительного покрова, деградация пастбищ, непоедаемые виды, ДЗЗ.

 

PASTURE DEGRADATION IN DESERTED STEPPE OF KAZAKHSTAN: PROSPECTS OF NON-COMMERCIAL REMOTE SENSING DATA USE

D. Malakhov, I. Vitkovskaya, M. Batyrbayeva

JSC «National Center for Space Research and Technology», Republic of Kazakhstan, Almaty

e-mail: d_malakhov_73@mail.ru

Abstract: Results of long-term studies of JSC “NCSRT” in the area of satellite data use for detection and monitoring of land degradation are presented for the test polygon in the steppe area in Kostanay District. Research is based on detailed ground study of the area including instrumental measurements of pasture biophysical parameters within the area of Kazakhstan. Promising approaches of remotely sensed data use are discussed. The method of degraded area detection with use of new algorithm and the modified method of pasture degradation risk assessment are described.

Key words: land degradation, pasture degradation, unpalatable species, remote sensing.

Список литературы:

1. Kottek M., Grieser J., Beck C., Rudolf  B., & Rubel F. World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift, 2006. Vol. 15. № 3. P. 259-263. DOI:10.1127/0941-2948/2006/0130.
2. Ежегодный бюллетень мониторинга изменения и состояния климата Казахстана. РГП «Казгидромет». Астана, 2015. 55 c.
3. Изменение климата. Обобщающий доклад. Доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. МГЭИК, Женева, Швейцария, 2007. 104 с.
4. Первое национальное сообщение в Республике Казахстан по Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Алматы, 1998. 74 с.
5. Бельгибаев М.Е. Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана // Степной бюллетень. 2002. № 11. С. 52-54
6. Седьмое национальное Сообщение и третий двухгодичный Доклад Республики Казахстан Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Министерство энергетики Республики Казахстан Программа Развития ООН в Казахстане Глобальный Экологический Фонд. Астана, 2017. 304 с.
7. De Jong S.M. Applications of reflective remote sensing for land degradation studies in a mediterranean environment. Utrecht University, Utrecht, The Netherlands, 1994. 250 p.
8. Ibrahim Y.Z. Vegetation and land cover change in the context of land degradation in sub-Saharan West Africa. Unviersity of Leicester, 2017. 179 p.
9. Torrion J.A.  Land Degradation Detection, Mapping and Monitoring in the Lake Naivasha Basin, Kenya. International Institute for Geo-Information Science and Earth observation Enschede, the Netherlands, 2002. 93 p.
10. Hill J., Sommer S., Mehl W., Megier J. Use of Earth observation satellite data for land degradation mapping and monitoring in Mediterranean ecosystems: towards a satellite-observatory. Environmental Monitoring and Assessment. 1995a. Vol. 37. № 1-3. P. 143-158.
11. Hennemann R. Elective on Land Degradation, Assessment, Monitoring and Modelling. Soil Science Division, ITC, Enschede, The Netherlands. 2001.
12. UNCCD. Elaboration of an International Convention to Combat Desertification in Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification, Particularly in Africa. UN, Bonn. 1994.
13. Hill J., Megier J., Mehl W. Land degradation, soil erosion and desertification monitoring in Mediterranean ecosystems. Remote Sensing Reviews. 1995b. Vol. 12. № 1-2. P. 107-130.
14. GLASOD. Guidelines for general assessment of the status of human induced soil degradation: Global Assessment of Soil Degradation GLASOD, ISRIC, Wageningen, The Netherlands, 1988. 25 p.
15. Lal R. Stewart B.A. Soil Degradation: A Global Threat. In: Soil Degradation, Vol. 2 (Ed. by R. Lal and B. A. Stewart), Springer-Verlag, New York. Advances in Soil Science. 1985. P. 13-17.
16. Dregne H. Land degradation: Assessment and Monitoring, International Task Force on Land Degradation. 1998. P. 32.
17. Elhag M.M. Causes and Impact of Desertification in the Butana Area of Sudan. Bloemfontein, 2006. 190 p.
18. Foth H.D. Fundamentals of soil science. John Wiley and Sons, Inc. 1991.
19. Metternicht G., Zinck, A. Remote Sensing of Soil Salinization: Impact on Land Management. CRC Press, Boca Raton, 2008. 377 p. DOI:10.1201/9781420065039 
20. Zha Y., Gao J., Ni S., Liu Y., Jiang J., Wei Y. A spectral reflectance-based approach to quantification of grassland cover from Landsat TM imagery. Remote Sensing of Environment. 2003. Vol. 87. P. 371-375.
21. Okin G.S., Murray B., Schlesinger W.H. Degradation of sandy arid shrubland environments: observations, process modelling and management implications. Journal of Arid Environments. 2001. Vol. 47. P. 123-144.
22. Бекмухамедов Э.Л., Рисимбетов Т.К., Асанов А.А., Бекмухамедова Н.З. Кормовые ресурсы Казахстана. Шымкент, 2010. 332 с.
23. Огарь Н.П., Брагина Т.М. Трансформация экосистем и их компонентов: основные термины и понятия // Трансформация природных экосистем и их компонентов при опустынивании. Алматы, 1999. С. 28-32.
24. Спивак Л.Ф., Батырбаева М.Ж., Витковская И.С., Муратова Н.Р., Исламгулова А.Ф. 2017. Пространственно-временные особенности изменения состояния степной растительности Казахстана по данным спутниковой съемки // Экосистемы: экология и динамика. № 3. С. 116-145.
25. Карта экосистем Центральной Азии. М 1:2500 000 (отв. ред. Рачковская Е.И., Огарь Н.П., Евстифеев Ю.Г.) для WWF, 2005.
26. Карта кормовых угодий Казахской ССР. М 1:1 500 000, 1978.
27. Ежегодный бюллетень мониторинга состояния и изменения климата Казахстана: 2016 год. Республиканское государственное предприятие «Казгидромет». Астана, 2017. 58 с.
28. Ежегодный бюллетень мониторинга состояния и изменения климата Казахстана: 2019 год. Республиканское государственное предприятие «Казгидромет». Нур-Султан, 2020. 62 с.
29. Спивак Л., Витковская И., Муратова Н., Батырбаева М. Спутниковые вегетационные индексы для территории Казахстана. Алматы. Nova-Press, 2017. 121 c.
30. Malakhov D.V., Islamgulova A.F. The quantitative interpretation of pasture image parameters: an experience with low and moderate spatial resolution remotely sensed data application. Optika Atmosfery i Okeana. 2014. Vol. 27. № 7. P. 587-592.
31. Fadhil A.M. Land Degradation Detection Using Geo-Information Technology for Some Sites in Iraq. Journ. Al-Nahrain Univ. 2009. Vol. 12. № 3. P. 94-108.
32. Liu Y., Zha Y., Gao J., Ni S. Assesment of grassland degradation near Lake Qinghai, West China, using Landsat TM and in situ reflectance spectral data. International Journal of Remote Sensing. 2004. Vol. 25. № 20. P. 4177-4189.
33. Yang Z., Willis P., Mueller R. Impact of Band-Ratio Enhanced AWIFS Image to Crop Classification Accuracy. Proceedings of the Pecora 17 Remote Sensing Symposium. Denver, CO. 2008.
34. Allbed A., Kumar L. Soil salinity mapping and monitoring in arid and semi-arid regions using remote sensing technology: a review. Adv. Rem. Sens. 2013. Vol. 2. P. 373-385. DOI:10.4236/ars.2013.24040
35. McFeeters S.K. The use of normalized difference water index (NDWI) in the delineation of open water features. Int. J. Remote. Sens. 1996. Vol. 17. № 7. P. 1425-1432. DOI:10.1080/01431169608948714 
36. Pretorius D.J., Bezuidenhout C.J. Report on the development of a methodology to determine the nature, rate and extent of soil erosion in South Africa. A report in fulfillment of contract no. 14/8/1-L1 for the Department of Agriculture, Directorate Resource Conservation, ISCW Report No. GW1A/94/7, Government Press, Pretoria. 1994.
37. Chuvieco E., Pilar M., Palacios A. Assessment of Different Spectral Indices in the Red-Near-Infrared Spectral Domain for Burned Land Discrimination. Remote Sensing of Environment. 2002. Vol. 112. P. 2381-2396.

Для цитирования: Малахов Д.В., Витковская И.С., Батырбаева М.Ж. Методические подходы к изучению опустыненной степи Казахстана: перспективы использования некоммерческих данных ДЗЗ // Вопросы степеведения. – 2021. – № 2. – С. 19-33. DOI: 10.24412/2712-8628- 2021-2-19-33