Помощь студентам в учебе
ДИНАМИКА ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В БАССЕЙНЕ Р. ДЕВИЦА В ПЕРИОД 1985-2015 ГГ. ПО ДАННЫМ LANDSAT
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ДЕШИФРИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ 7
1.1. Дешифровочные признаки 7
1.2. Программа Landsat 8
1.3. Применение материалов космических съемок при изучении динамики
структуры землепользования 12
ГЛАВА 2. ИЗМЕНЕНИЕ ДИНАМИКИ СТРУКТУРЫ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В БАССЕЙНЕ Р. ДЕВИЦА ПО ДАННЫМ СНИМКАМ LANDSAT 5 И LANDSAT 8 ЗА ПЕРИОД 1985-2015 ГГ 14
2.1. Исследуемая территория 14
2.2. Исходные материалы 16
2.3. Дешифровочные признаки объектов землепользования 17
2.4. Интерпретация карт изменения структуры землепользования бассейна
реки Девица и подсчёт общей площади объектов землепользования за разные периоды времени в программе MapInfo 24
2.5. Анализ полученных данных 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39
ГЛАВА 1. ДЕШИФРИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ 7
1.1. Дешифровочные признаки 7
1.2. Программа Landsat 8
1.3. Применение материалов космических съемок при изучении динамики
структуры землепользования 12
ГЛАВА 2. ИЗМЕНЕНИЕ ДИНАМИКИ СТРУКТУРЫ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В БАССЕЙНЕ Р. ДЕВИЦА ПО ДАННЫМ СНИМКАМ LANDSAT 5 И LANDSAT 8 ЗА ПЕРИОД 1985-2015 ГГ 14
2.1. Исследуемая территория 14
2.2. Исходные материалы 16
2.3. Дешифровочные признаки объектов землепользования 17
2.4. Интерпретация карт изменения структуры землепользования бассейна
реки Девица и подсчёт общей площади объектов землепользования за разные периоды времени в программе MapInfo 24
2.5. Анализ полученных данных 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39
Распад социализма в Восточной Европе и России, переход от плановой экономики к рыночной вызвал значительные социально-экономические и институциональные изменения, которые, в свою очередь, оказали влияние на изменение сельскохозяйственного землепользования, включая выведение из оборота (забрасывание) сельскохозяйственных земель.
В данной работе была изучена и проведена оценка динамики землепользования за разные временные периоды на территории Воронежской области в бассейне реки Девица по данным дистанционного зондирования.
В России по причинам экономического характера последние 30 лет происходят значительные изменения в структуре землепользования. Применение современных данных дистанционного зондирования Земли позволяет выявить эти изменения и оптимизировать эффективность землепользования.
В настоящее время интенсивная хозяйственная деятельность человека во многих регионах мира, сопровождающаяся возникновением многочисленных природных и техногенных чрезвычайных ситуаций, вызывает нарушение экологического равновесия в экосистемах и ухудшение состояния природных ресурсов. Так, в Российской Федерации площадь проявления негативных экзогенных процессов в последние десятилетия увеличилась почти на 40%. Вызвано это, прежде всего, хозяйственной деятельностью человека, не учитывающей природные особенности регионов, а также большими просчётами стратегического характера по обеспечению экологической безопасности нашей страны.
Увеличение антропогенной нагрузки на природную среду Российской Федерации в последние десятилетия привело к значительному ухудшению экологического состояния земельных ресурсов, которое особенно сильно проявилось в период проведения земельной реформы в нашей стране, когда защите земель от негативных экзогенных процессов и повышению их плодородия стало уделяться недостаточное внимание. Так, в Российской Федерации на сельскохозяйственные угодья в 1991 г. вносилось 487,9 млн т органических удобрений, а в 2003 г. - лишь 59,9. Использование минеральных удобрений за это время уменьшилось с 79,7 до 13,2 кг/га, площадь известкования почв сократилась с 4,4 до 0,37 тыс. га, а гипсования почв - со 170,0 до 0,02 тыс. га. Площадь мелиорации солонцеватых почв в настоящее время составляет 10,5 тыс. га против 85,0 - в 1991 г., а орошаемых земель - 3,0 тыс. га против 115,7. Значительно сократился объём проведения почвозащитных мероприятий, поэтому площадь земель подверженных водной эрозии увеличилась с 36,3 до 41,3 млн. га. Отмечается увеличение переувлажнённых - с 5,7 до 38,0 млн га, засоленных - с 2,5 до 4,3 млн га, а также химически загрязненных земель. При этом наибольшее ухудшение состояния земель отмечается в регионах с интенсивной хозяйственной деятельностью человека и развитым сельскохозяйственным производством. В этих регионах возникла необходимость в разработке новых подходов в землеустройстве, учитывающих не только требования ландшафтно-экологического земледелия и качество земель сельскохозяйственного назначения, но и состояние природной среды и характер негативных экзогенных процессов, воздействующих прямым или косвенным образом на земельные ресурсы в районе землеустроительного проектирования (http://gis-lab.info/qa/landsat- bandcomb.html).
В связи с этим вопросы охраны землепользования, его рационального использования являются наиболее актуальными, представляют стратегическую цель государственной политики. Она реализуется с помощью государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения, земель водного фонда, земель лесного фонда и земель населенных пунктов.
Для решения этих и подобных им задач потребуются 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. В данной работе были использованы космические снимки спутника Landsat 5 и Landsat 8 (Доклад..., 2014 г.).
Очень важным критерием является получение и улучшение методов сбора и обработки информации о землях сельскохозяйственного назначения, населенных пунктов, водного и лесного фонда, для целей реального повышения эффективности производства с точки зрения критериев жизнеобеспечения, качества и уровня жизни, экономической безопасности и особенно продовольственной безопасности населения.
Целью данной работы является изучение и анализ динамики землепользования за два временных периода на территории бассейна реки Девица Воронежской области по данным дистанционного зондирования.
Объект исследования - структура землепользования бассейна реки Девица Воронежской области.
Предмет исследования - динамика землепользования на исследуемой территории.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие основные задачи:
1. Подбор разновременных разносезонных снимков Landsat на исследуемую территорию;
2. Определение дешифровочных признаков пахотных угодий, населенных пунктов, лесов, лугов и водоёмов;
3. Оцифровка границ основных типов землепользования за разные периоды в программе Easy Trace;
4. Расчет общей площади объектов землепользования в разные периоды времени в программе MapInfo;
5. Анализ полученных результатов.
В данной работе была изучена и проведена оценка динамики землепользования за разные временные периоды на территории Воронежской области в бассейне реки Девица по данным дистанционного зондирования.
В России по причинам экономического характера последние 30 лет происходят значительные изменения в структуре землепользования. Применение современных данных дистанционного зондирования Земли позволяет выявить эти изменения и оптимизировать эффективность землепользования.
В настоящее время интенсивная хозяйственная деятельность человека во многих регионах мира, сопровождающаяся возникновением многочисленных природных и техногенных чрезвычайных ситуаций, вызывает нарушение экологического равновесия в экосистемах и ухудшение состояния природных ресурсов. Так, в Российской Федерации площадь проявления негативных экзогенных процессов в последние десятилетия увеличилась почти на 40%. Вызвано это, прежде всего, хозяйственной деятельностью человека, не учитывающей природные особенности регионов, а также большими просчётами стратегического характера по обеспечению экологической безопасности нашей страны.
Увеличение антропогенной нагрузки на природную среду Российской Федерации в последние десятилетия привело к значительному ухудшению экологического состояния земельных ресурсов, которое особенно сильно проявилось в период проведения земельной реформы в нашей стране, когда защите земель от негативных экзогенных процессов и повышению их плодородия стало уделяться недостаточное внимание. Так, в Российской Федерации на сельскохозяйственные угодья в 1991 г. вносилось 487,9 млн т органических удобрений, а в 2003 г. - лишь 59,9. Использование минеральных удобрений за это время уменьшилось с 79,7 до 13,2 кг/га, площадь известкования почв сократилась с 4,4 до 0,37 тыс. га, а гипсования почв - со 170,0 до 0,02 тыс. га. Площадь мелиорации солонцеватых почв в настоящее время составляет 10,5 тыс. га против 85,0 - в 1991 г., а орошаемых земель - 3,0 тыс. га против 115,7. Значительно сократился объём проведения почвозащитных мероприятий, поэтому площадь земель подверженных водной эрозии увеличилась с 36,3 до 41,3 млн. га. Отмечается увеличение переувлажнённых - с 5,7 до 38,0 млн га, засоленных - с 2,5 до 4,3 млн га, а также химически загрязненных земель. При этом наибольшее ухудшение состояния земель отмечается в регионах с интенсивной хозяйственной деятельностью человека и развитым сельскохозяйственным производством. В этих регионах возникла необходимость в разработке новых подходов в землеустройстве, учитывающих не только требования ландшафтно-экологического земледелия и качество земель сельскохозяйственного назначения, но и состояние природной среды и характер негативных экзогенных процессов, воздействующих прямым или косвенным образом на земельные ресурсы в районе землеустроительного проектирования (http://gis-lab.info/qa/landsat- bandcomb.html).
В связи с этим вопросы охраны землепользования, его рационального использования являются наиболее актуальными, представляют стратегическую цель государственной политики. Она реализуется с помощью государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения, земель водного фонда, земель лесного фонда и земель населенных пунктов.
Для решения этих и подобных им задач потребуются 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. В данной работе были использованы космические снимки спутника Landsat 5 и Landsat 8 (Доклад..., 2014 г.).
Очень важным критерием является получение и улучшение методов сбора и обработки информации о землях сельскохозяйственного назначения, населенных пунктов, водного и лесного фонда, для целей реального повышения эффективности производства с точки зрения критериев жизнеобеспечения, качества и уровня жизни, экономической безопасности и особенно продовольственной безопасности населения.
Целью данной работы является изучение и анализ динамики землепользования за два временных периода на территории бассейна реки Девица Воронежской области по данным дистанционного зондирования.
Объект исследования - структура землепользования бассейна реки Девица Воронежской области.
Предмет исследования - динамика землепользования на исследуемой территории.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие основные задачи:
1. Подбор разновременных разносезонных снимков Landsat на исследуемую территорию;
2. Определение дешифровочных признаков пахотных угодий, населенных пунктов, лесов, лугов и водоёмов;
3. Оцифровка границ основных типов землепользования за разные периоды в программе Easy Trace;
4. Расчет общей площади объектов землепользования в разные периоды времени в программе MapInfo;
5. Анализ полученных результатов.
В данной работе была изучена динамика и анализ землепользования за два временных периода. Для нахождения зон объектов землепользования использовались космические снимки спутников Landsat 5 и Landsat 8. Проведенное дешифрирование разновременных снимков спутников Landsat 5 и Landsat 8 позволяют нам достоверно определять используемые пахотные угодья, изменение лесистости территории, также изменения площадей населенных пунктов, лугов и водоёмов. В этом мы убедились на примере бассейна реки Девица.
Снимки Landsat позволяют :
1. Осуществлять контроль за изменением качественного и количественного состояния земель сельскохозяйственного назначения, населенных пунктов, лесного фонда и водного фонда;
2. Выявлять изменения состояния землепользования;
3. Выработать государственную политику в сфере земельных отношений и эффективного использования таких земель в сельском хозяйстве, а также использовать в статистической практике;
4. Увидеть реальную ситуацию использования земель
Основную площадь землепользования на территории бассейна реки Девица составляют пахотные угодья. Пахотные угодья являются самыми ценными сельскохозяйственными угодьями, ежегодно обрабатываемыми и используемыми под посевы сельскохозяйственных культур, многолетних трав, плюс под пары и огороды. Несмотря на все это, на сегодняшний день в Воронежской области в бассейне реки Девица площадь пашни сократилась на 8750 га, это составляет ~ 9,6 % от общей площади бассейна. Одной из причин увеличения заброшенных земель можно назвать резкое масштабное сокращение государственной поддержки сельскохозяйственного производства. Активная эксплуатация оставшихся в обороте земель без соответствующего инвестирования в плодородие почв создает новые проблемы дальнейшего развития этого процесса, в особенности на территориях с низкой сельскохозяйственной продуктивностью, удаленных от населенных пунктов. Такое забрасывание сельскохозяйственных земель со временем может привести к интенсификации сельскохозяйственного производства, землепользования в других областях и потенциально подвергнуть риску уязвимые экологические системы. Изменение сельскохозяйственного землепользования имеет множественное воздействие на экосистемы, биоразнообразие и экономику. В связи с забрасыванием земель вместо обрабатываемой территории образуются сенокосно-пастбищные угодья. Площадь лугов увеличилась на 6 036 га (4,02%).
Благодаря методам дистанционного зондирования с применением космических снимков также был проведен анализ динамики населенных пунктов, лесов, лугов и водоёмов. К 2015 году площадь населенных пунктов бассейна реки Девица увеличилась на 1340 га от общей площади бассейна. Соответственно происходит расширение границ населенных пунктов, в связи с принятием закона от 2004 года «О переводе земель из одной категории в другую», а также осуществление постановки земельных участков на кадастровый учет, который регулируется нормами Земельного Кодекса РФ, Федеральным законом РФ от 21.12.2004 г. № 172-ФЗ «О переводе земель или земельных участков из одной категории в другую».
Заброшенные сельскохозяйственные земли зарастают лесной растительностью. Таким образом, на территории бассейна реки ввиду с сокращением площади сельскохозяйственных угодий, площадь лесов увеличилась на 1551 га от общей площади бассейна.
Из-за нерационального использования водных ресурсов на территории бассейна реки и увеличенной антропогенной нагрузки площадь водоёмов заметно сократилась на 176,1 га. Всё это свидетельствует о том, что землепользование разных категории земель находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Основной причиной изменения динамики структуры землепользования являются антропогенные факторы.
Необходимо научиться регулировать процессы развития землепользования, управлять и эффективно использовать старые экосистемы, которые выходят из оборота пользования. Совершенствование мониторинга изменений в структуре землепользования, понимание причин и принятие решений о рекультивации земель, могут помочь в продуктивности, дальнейшем развитии землепользования. Тем самым, чтобы прекратить сокращение плодородных земель на территории бассейна нужно рационально использовать предоставляемые земельные ресурсы, удобрять и обрабатывать земли, а также создавать как можно больше экологических и земельных проектов по охране окружающей среды.
Снимки Landsat позволяют :
1. Осуществлять контроль за изменением качественного и количественного состояния земель сельскохозяйственного назначения, населенных пунктов, лесного фонда и водного фонда;
2. Выявлять изменения состояния землепользования;
3. Выработать государственную политику в сфере земельных отношений и эффективного использования таких земель в сельском хозяйстве, а также использовать в статистической практике;
4. Увидеть реальную ситуацию использования земель
Основную площадь землепользования на территории бассейна реки Девица составляют пахотные угодья. Пахотные угодья являются самыми ценными сельскохозяйственными угодьями, ежегодно обрабатываемыми и используемыми под посевы сельскохозяйственных культур, многолетних трав, плюс под пары и огороды. Несмотря на все это, на сегодняшний день в Воронежской области в бассейне реки Девица площадь пашни сократилась на 8750 га, это составляет ~ 9,6 % от общей площади бассейна. Одной из причин увеличения заброшенных земель можно назвать резкое масштабное сокращение государственной поддержки сельскохозяйственного производства. Активная эксплуатация оставшихся в обороте земель без соответствующего инвестирования в плодородие почв создает новые проблемы дальнейшего развития этого процесса, в особенности на территориях с низкой сельскохозяйственной продуктивностью, удаленных от населенных пунктов. Такое забрасывание сельскохозяйственных земель со временем может привести к интенсификации сельскохозяйственного производства, землепользования в других областях и потенциально подвергнуть риску уязвимые экологические системы. Изменение сельскохозяйственного землепользования имеет множественное воздействие на экосистемы, биоразнообразие и экономику. В связи с забрасыванием земель вместо обрабатываемой территории образуются сенокосно-пастбищные угодья. Площадь лугов увеличилась на 6 036 га (4,02%).
Благодаря методам дистанционного зондирования с применением космических снимков также был проведен анализ динамики населенных пунктов, лесов, лугов и водоёмов. К 2015 году площадь населенных пунктов бассейна реки Девица увеличилась на 1340 га от общей площади бассейна. Соответственно происходит расширение границ населенных пунктов, в связи с принятием закона от 2004 года «О переводе земель из одной категории в другую», а также осуществление постановки земельных участков на кадастровый учет, который регулируется нормами Земельного Кодекса РФ, Федеральным законом РФ от 21.12.2004 г. № 172-ФЗ «О переводе земель или земельных участков из одной категории в другую».
Заброшенные сельскохозяйственные земли зарастают лесной растительностью. Таким образом, на территории бассейна реки ввиду с сокращением площади сельскохозяйственных угодий, площадь лесов увеличилась на 1551 га от общей площади бассейна.
Из-за нерационального использования водных ресурсов на территории бассейна реки и увеличенной антропогенной нагрузки площадь водоёмов заметно сократилась на 176,1 га. Всё это свидетельствует о том, что землепользование разных категории земель находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Основной причиной изменения динамики структуры землепользования являются антропогенные факторы.
Необходимо научиться регулировать процессы развития землепользования, управлять и эффективно использовать старые экосистемы, которые выходят из оборота пользования. Совершенствование мониторинга изменений в структуре землепользования, понимание причин и принятие решений о рекультивации земель, могут помочь в продуктивности, дальнейшем развитии землепользования. Тем самым, чтобы прекратить сокращение плодородных земель на территории бассейна нужно рационально использовать предоставляемые земельные ресурсы, удобрять и обрабатывать земли, а также создавать как можно больше экологических и земельных проектов по охране окружающей среды.