Развитие инновационных технологий в системе мониторинга земель сельскохозяйственного назначения

Развитие инновационных технологий в системе мониторинга земель сельскохозяйственного назначения

Для дальнейшего совершенствования и расширения системы ведения мониторинга земель требуются передвижные экспресс-лаборатории, доступ к материалам дистанционного зондирования земли. Как свидетельствует мировой опыт, ИТ технологии могут оказать существенную помощь при решении многочисленных задач, связанных с планированием, прогнозом, анализом и моделированием сельскохозяйственных процессов.

На всех этапах человеческого развития благосостояние общества зависело и зависит от его умения использовать незаменимый природный ресурс земельный. В отличие от других факторов производства земля пространственно ограничена, неперемещаема. Земля является основой материальных благ, важнейшим компонентом природной среды; имеет территориальную, качественную и количественную неоднородность, изменчивость свойств.

Постоянно нарастает потребность в землях для несельскохозяйственных целей. Лучшие земли освоены практически полностью или отчуждены под населенные пункты, промышленные предприятия, аэродромы, дороги, трубопроводы, линии связи, для утилизации отходов промышленного и сельскохозяйственного производств, бытовых отходов. Происходит прямое уничтожение почв в результате подземных и открытых разработок полезных ископаемых.

Поэтому важнейшей задачей государственного управления в сфере охраны окружающей среды и рационального природопользования в целом и земельными ресурсами, в частности, является организация мониторинга земельных ресурсов (земель), как комплексной системы наблюдений за состоянием земельных ресурсов, оценки и прогноза изменений их состояния под воздействием антропогенных и природных факторов.

Одной из главных задач в этом направлении является создание эффективного мониторинга земель на основе инновационных технологий с применением ГИС. В свою очередь, создание такой системы в настоящее время вряд ли возможно без внедрения высокоэффективных технологий сбора и обработки информации по сельскохозяйственным показателям. Как свидетельствует мировой опыт, ИТ технологии могут оказать существенную помощь при решении многочисленных задач, связанных с планированием, прогнозом, анализом и моделированием сельскохозяйственных процессов.

Для решения этих и подобных им задач требуются современные методы и средства получения, хранения, обработки и представления разнообразной информации, а также средства обмена информацией. К ним относятся методы сбора значительного объема данных по множеству показателей с весьма значительных по площади территорий. Затем необходимо представить собранные данные в цифровом виде, пригодном для использования в информационных, в том числе геоинформационных системах и применения ДЗЗ [1].

Эти системы должны объединять пространственные географические данные, аэрои космические изображения, а также тематические данные по множеству сельскохозяйственных параметров, представленных в картографической и табличной формах.

Такие системы можно использовать для выведения значительных массивов информации на экран или на твердую копию в удобных для пользователя видах. Накладывая на собранную информацию другие полученные и собранные данные, такие, например, как качество почвы, условия орошения, метеорологическая информация, фитосанитарные наблюдения, данные полевых агроисследований, данные спутникового мониторинга и т. д., можно получать вторичный производный картографический материал аналитического свойства.

Реализация этих положений требует соответствующей информационной поддержки, учитывающей географические, климатические, экологические, экономические и другие факторы. Пространственное распределение таких параметров, их взаимодействие моделируются посредством специализированных программных средств — географических информационных систем (ГИС).

Мониторинг земель на территории Казахстана осуществляется центральными уполномоченным органом по управлению земельными ресурсами в соответствии с действующими законодательными актами и постановлениями Правительства Республики Казахстан.

Объектом мониторинга земель является весь земельный фонд республики, независимо от форм собственности на землю, целевого назначения, правового режима, характера и срока использования. Структура мониторинга земель определяется целевым назначением и территориальным охватом.

В целях получения достоверных количественных характеристик развития процессов, оказывающих влияние на качественное состояние земель, в республике формируется государственная территориально-зональная сеть пунктов наблюдений, которая состоит из стационарных (СЭП) и полустационарных (ПСЭП) экологических площадок. Заложение площадок осуществляется на преобладающих почвенных разновидностях областей, районов, кадастровых кварталов с учетом почвенных зон, подзон, провинций.

Наблюдения на стационарных экологических площадках проводятся за изменением параметров почв, влияющих на качество земель, их агропроизводственную ценность. При этом изучаются антропогенные и природные факторы, способствующие развитию процессов дефляции, водной эрозии, солонцеватости и засоления почв, загрязнения токсичными веществами, динамика содержания в почвах гумуса, азота, фосфора, подвижных форм элементов питания, микроэлементов, водно-физических и физикохимических свойств почв.

Периодичность наблюдений, в зависимости от динамичности наблюдаемых показателей, составляет на СЭП один раз в 3 года, на ПСЭП — один раз в 5 лет. инновационная геоинформационная мониторинг земля На каждую площадку составляется паспорт, таблица изменения параметров, пояснительная записка с конкретными рекомендациями по использованию земель. Материалы изготавливаются в 3-х экземплярах и передаются в соответствующие области и районы.

В 2009 году выполнялись работы по мониторингу земель в соответствии с региональными программами. Велись наблюдения с использованием сети действующих стационарных и полустационарных экологических площадок, проводились полевые изыскательские работы.

Стационарные экологические площадки (СЭП) и полустационарные экологические площадки (ПСЭП) для ведения многолетних наблюдений за состоянием земель заложены на территории областей и городов Астана, Алматы.

Всего на территории республики, согласно данным проведенной инвентаризации, в настоящее время заложено 813 стационарных пунктов наблюдений, из них 544 СЭП и 269 ПСЭП. Наблюдения на стационарных площадках показывают направленность и интенсивность развития негативных процессов в почвах, устойчивость почв к антропогенному воздействию, эффективность применяемой системы земледелия и природоохранных мероприятий, обосновывают необходимость и приоритетность проведения детальных почвенных исследований.

Проведенный анализ указывает, что территориально-зональная сеть стационарных пунктов наблюдений создана не полностью и охватывает не все доминирующие почвенные разновидности. Для получения достоверной информации об изменении состояния земель необходимо сгущение сети наблюдений внутри почвенных зон и подзон. Из-за недостаточного финансирования не ведется локальный мониторинг за развитием негативных процессов на пашне (водная и ветровая эрозии). Эффективный мониторинг зависит от создания государственной и связанной с ней региональных автоматизированных систем, технически и организационно обеспечивающих получение необходимой информации, ее обработку, накопление, систематизацию и представление заказчику. Первичные данные, получаемые при непосредственных наблюдениях за состоянием и использованием земель (угодий, полей, участков, элементов инфраструктуры) обобщают по административным районам и городам областей, республик, а также по областям и республикам в целом и по ландшафтно-экологическим (природно-хозяйственным) комплексам, экологическим ареалам различных видов. Мониторинг земель Казахстана является составной частью Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), а также глобального мониторинга природной среды и климата Разрабатываемая система мониторинга земель Казахстана включает в себя следующие уровни: глобальный (в соответствии с международной геосферно-биосферной программой «Глобальные изменения»); национальный — на территории Республики Казахстан в целом; региональный (на пространствах, ограниченных физико-географическими, экономико-географическими, область районы и т. д.); локальный (административный район, город или их части); объектный (отдельное хозяйство, другое землепользование и землевладение, полигон, участок).

В зависимости от происхождения изменений состояния земель различают фоновый и импактный мониторинг. Фоновый мониторинг предполагает наблюдения за состоянием земель, находящихся под воздействием естественных процессов, при минимальном (фоновом) наложении на них результатов человеческой деятельности и проводится в биосферных заповедниках. При импактном мониторинге ведут наблюдения за состоянием земель в местах непосредственного воздействия антропогенных факторов.

Сформированные ресурсы позволяют проводить анализ состояния и использования земель на основе применения современных технологий. Прогнозировать развитие негативных почвенных процессов, воздействие их на растительный покров. Обосновывать необходимость и целесообразность разработки программ сохранения и восстановления плодородия почв. Проводить эффективную государственную политику в сфере земельных отношений [2].

• 1. Сводный аналитический отчет о состоянии и использовании земель республики Казахстан за 2009 год Алматы, 2010 с. 191.
• 2. Руководящие принципы управления земельными ресурсами. — Европейская экономическая комиссия. ООН. — Нью-Йорк — Женева, 1996. — 150 с.