ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ 5
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕСТРЕЧИНСКОГО РАЙОНА 11
2.1. Географическое положение 11
2.2. Рельеф 11
2.3. Геологическое строение 13
2.4. Климат 14
2.6. Почвенный покров 15
ГЛАВА 3. ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ 17
3.1. Основные понятия дистанционного зондирования Земли 17
3.2. Спутники дистанционного зондирования Земли Landsat 5 и 8 18
ГЛАВА 4. ДЕШИФРИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ 22
4.1. Основные понятия и виды дешифрирования 22
4.2. Метод случайных лесов в задачах классификации спутников снимков 24
ГЛАВА 5. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ЕГО ОБРАБОТКИ 31
ГЛАВА 6. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 53
ПРИЛОЖЕНИЯ 56
Приложение 1 56
Приложение 2
Человек и то, как он пользуется земельными ресурсами, является важнейшим фактором глобальных изменений растительного покрова, что в свою очередь влияет на биоразнообразие, состояние экосистемы и на благополучие человека в целом (Foley и др. 2005).
Согласно статье 14 федерального закона N-78 («О землеустройстве») планирование и организация рационального использования земель и их охраны проводятся в целях совершенствования распределения земель в соответствии с перспективами развития экономики, улучшения организации территорий и определения иных направлений рационального использования земель и их охраны в Российской Федерации, субъектах Российской Федерации и муниципальных образованиях (статья 14 Федерального закона N-78).
Для планирования и организации рационального использования земель в первую очередь необходимо оценить достоверную и актуальную информацию о землепользовании. К сожалению, официальные данные не позволяют этого сделать из-за агрегирования статистических данных на уровне административных единиц. Также количественные показатели изменения землепользования сильно разнятся в различных источниках. Например, в государственных докладах о состоянии окружающей среды и о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения приводятся площади земель на основании их юридической принадлежности к той или иной категории, а не реального землепользования (Люри и др., 2010). Большая доля земель, фактически неиспользуемая уже несколько лет, может формально еще относится к категории пашни.
Данные дистанционного зондирования Земли позволяют получать оперативную и объективную информацию о состоянии земель. Использование данных ДЗЗ позволяет составлять актуальные карты землепользования, следить за системой севооборотов, использованием земель по назначению, вести мониторинг степени биологического
загрязнения (зарастание прибрежных территорий, лесополос, посевов культур), проводить анализ производственной деятельности и определять перспективы развития (Cohen, Goward, 2004).
Объектом исследования магистерской диссертации является земельный фонд Пестречинского муниципального района Республики Татарстан.
Предметом исследования является особенности землепользования исследуемого района.
При исследовании были использованы следующие методы: метод сравнения; математический метод; графический метод, при построении графиков и диаграмм; картографический, при составлении цифровых тематических карт исследуемого района; анализ литературных источников. Цель работы:
Оценить динамику структуры землепользования Пестречинского муниципального района Республики Татарстан, используя разновременные снимки Landsat 5 и Landsat 8.
Основные задачи:
1) рассмотреть теоретические основы землепользования;
2) изучить процесс дешифрирования, разобрать процесс классификации методом случайного леса;
3) Подготовить материалы на исследуемую территорию;
4) Выполнить классификацию спутниковых снимков, используя метод случайных лесов;
5) Построить карты структур землепользования за 2 временных периода: 1985-1990 гг. и 2013-2018 гг.
6) Проанализировать полученные данные и оценить изменения структуры землепользования Пестречинского муниципального района.
В ходе выполнения магистерской диссертации был произведен анализ Пестречинского муниципального района за два временных периода и оценена динамика изменений структуры землепользования.
Данные дистанционного зондирования Земли позволили получить актуальную и достоверную информацию на необходимые временные промежутки. Для детектирования 7 категорий землепользования применялся полуавтоматический обучаемый классификатор — случайный лес. По итогу выполненных работ были созданы векторные карты землепользования за два временных периода, получены количественные данные о типах землепользования за 80-е года и за 2013-2018 гг. Анализ результатов показал, что наибольшее изменение демонстрируют пахотные угодья: произошло сокращение на 9,6% от общей площади района, что объясняется социально-экономическими причинами (переход из ведения коллективных сельскохозяйственных производственных предприятий в частные руки).
При переходе земельных участков от государственной собственности в частную собственность возросло количество землевладельцев и землепользователей, это привело к раздроблению массивов сельскохозяйственных земель. Перераспределение земель нарушило основные принципы устойчивости сельскохозяйственного землевладения и землепользования, что привело к появлению недостатков землепользования, при образовании вновь созданных сельскохозяйственных предприятий (чересполосицы, вкрапливания, вклиниваниях и т.д.).
Построенная в ходе исследования карта динамики структуры землепользования, позволила оценить пространственное расположение изменений землепользования. Переход пашни в категорию лугов и пастбищ сконцентрирован, как правило, на территориях наиболее подверженных эрозии почв. Вдобавок ко всему из оборота частично выпадают те пашни, использование которых в настоящее время экономически не рентабельно.
Остальные изменения в структуре были менее значительны, вполне закономерны и частично является причиной уменьшения площадей пахотных угодий: увеличение площадей пастбищ и лугов, населенных пунктов, лесных массивов.
