Регистрация / Вход
Прислать материал

Расчет потенциальных почвенных потерь от водной эрозии с применением ГИС-технологий (на примере территории Хвалынского района Саратовской области)

Сведения об участнике
ФИО
Хайбрахманов Ильдар Ринатович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды, предотвращение и ликвидация ее загрязнения
Тема
Расчет потенциальных почвенных потерь от водной эрозии с применением ГИС-технологий (на примере территории Хвалынского района Саратовской области)
Резюме
В работе рассмотрена проблема почвенных потерь, которая с каждым годом приобретает новые масштабы.Для количественной оценки было применено уравнение почвенных потерь Уишмейера-Смита и составлена карта потенциальных почвенных потерь с помощью ГИС-технологий на территорию Хвалынского района(Саратовская область)
Ключевые слова
Водная эрозия, модель Уишмейера-Смита, почвенные потери, ГИС
Цели и задачи
Основною целью исследования заключалось в применении физико-статистической модели развития эрозии для прогнозирования потенциальных почвенных потерь на территории Хвалынского района с применением ГИС- технологий.
Задачами данного исследования являются: 1) рассмотреть и раскрыть подробно понятие эрозии, их виды; 2) выявить пространственную и временнýю изменчивость основных факторов водной эрозии почв, как главной причины деградации агроландшафтов и овражно-балочной сети; 3) собрать и рассмотреть картографический и статистический материал для расчетов среднегодовой потери почвы; 4) использовать функционал ГИС для создания синтетической карты потенциальных почвенных потерь.
Введение

Одной из актуальных экологических проблем в современном мире является проблема водной эрозии почв. Интенсивность разрушительного действия эрозии с каждым годом стремительно растёт, что ведет негативным последствиям: ухудшению экологического состояния ландшафтов, потерей экологической устойчивости земельных ресурсов, и самое главное - деградации почвенного покрова.

Методы и материалы

В работе были использованны материалы дистанционного зондирования земли: ЦМР-SRTM(Shuttle radar topographic mission); карты различной тематики на территорию Хвалынского района: почвеная, растительности; картограмма эродируемой способности дождя. Расчеты проводились с помощью ГИС Qgis, SAGA, MAPINFO.

Описание и обсуждение результатов

Водно-эрозионный процесс очень сложен и изменчив в своей интерпретации, так как на него оказывает действие не один фактор, а совокупность множества факторов воздействующих с разной силой и интенсивностью, это: климат, рельеф, почва, подстилающая поверхность, агротехническое воздействие. Наиболее логичной и научно-обоснованной реализацией модели для описания механизма эрозии почв является Универсальное Уравнение Почвенных Потерь (Universal Soil Loss Equation, USLE) (1) разработанное в США Уишмейером и Смитом [1]. Уравнение представляет собой физико-статистическую модель среднемноголетнего ливневого смыва почв с единицы поверхности и имеет мультипликативную структуру, где перемножаются эрозионные факторы, выраженные через коэффициенты:

\(W=R×K×LS×C×P,\),                                                                       (1)

где: W - среднегодовой модуль потерь почвы, т/га в год; R - фактор эродирующей способности дождя; K - фактор эрозионной устойчивости почвы; LS -фактор рельефа, где L - фактор длины склона, S - фактор уклона; С - фактор севооборота; P - фактор почвозащитных мероприятий.

Возможности многофункциональных ГИС-программ с мощным блоком морфометрического и гидрологического анализа позволили перейти от одномерных (профильных) к двумерным (пространственно-распределенным) моделям водной эрозии почв [2]. Для проведения расчетов был собран обширный материал включающий: цифровую модель рельефа (на её основе также были построены карты углов наклона земной поверхности и длин склонов), почвенную карту, карту растительности, картограмму эрозионного индекса осадков. Все полученные данные из материалов были обработаны в программе QGIS 2.14. 

Используемые источники
1. Заславский, М.Н. Эрозиоведение [Текст] : учеб. для студентов географ. и почв. спец. вузов / М.Н. З3аславский – М. : Высш. шк., 1983. – 320 с.
2. Литвин Л.Ф." География эрозии почв сельскохозяйственных земель России" М.: Академкнига. 2002 – 255 c.
3. Буряк Ж.А. Бассейновая организация природопользования в Белгородском экорегионе : дис. канд.географ. наук: 25.00.36: защищена 17.11.2015: утв. 02.03.2016. − M., 2015. − 193 с.Воронежский государственный педагогический университет
4. Геоинформатика [Текст] : учеб. для студ. вузов / Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, В.С. Тикунов и др.; под ред. В.С. Тикунова. – М. : Академия, 2005. – 480 с.
5.Заславский, М.Н. Карта эрозионного индекса дождевых осадков Европейской территории СССР и Кавказа [Текст] / М.Н. Заславский, Г.А. Ларионов, О.Г. Докудовская, Н.П. Тарабрин // Эрозия почв и русловые процессы. – 1981. – Вып. 8. – С. 17-29.


Information about the project
Surname Name
Khaybrakhmanov
Project title
The calculation of the potential soil loss from water erosion using GIS technology (for example, the territory Khvalynsk district of Saratov region)
Summary of the project
The paper considers the problem of soil loss, which is a new masshtaby.Dlya quantitative evaluation of soil loss equation applied Uishmeyera Smith gets every year, and a map of potential soil loss with the help of GIS technologies in Khvalynsk district (Saratov region)
Keywords
Water erosion, model Uishmeyera Smith, soil loss, GIS