Ґрунтово-геоінформаційні засади протиерозійної оптимізації агроландшафтів: теорія і практика

Виділяються контури, що виникають на перетинах різнорангових виділів картосхеми ксероморфності території й картосхеми яскравості зображення. Особлива увага приділяється контурам, що утворилися як результат комбінації рангів n і n+2 (де n номер зони/кластеру), оскільки приграничний варіант n і n+1 може бути обумовлений певним технічним браком, наприклад: перша зона і третій кластер відповідно. Такий варіант свідчить, що за модальних гідротермічних умов ґрунти даного контуру мають занижені значення яскравості поверхні, що може бути обумовлено як зміною гранулометричного складу і материнської породи, так і ерозією. У такому випадку звертаються до архівної карти. Якщо картографічна інформація підтверджує зміну літологічної серії на даному контурі, його попередньо характеризують за номенклатурою карти. Якщо за картою материнська порода і гранулометричний склад однорідні по всій території поля, то робиться висновок про ймовірно середній ступінь еродованості ґрунтового покриву. Зворотнім варіантом є контур, що утворився на перетинанні четвертої зони ксероморфності (слабоксероморфна) і першого кластеру яскравості (найтемніші за кольором ґрунти). Вірогідно, це результат намиву ґрунту.

Проводиться генералізація отриманої картосхеми - прототипу нової ґрунтової карти - згідно з метою досліджень й обраним масштабом. Дана процедура виконується на засадах геоінформаційного топологічного аналізу разом з експертним контролем. Виділяємо два види генералізації: а) фізичний. Проводиться усування “острівків” контурів, що мають незначну площу (декілька пікселів на растровому зображенні). Після додаткового аналізу “островки” або приєднуються до якогось із уже узгоджених контурів, або у випадку скупчення поодиноких “островків” об'єднуються в один великий контур; б) номенклатурний. Проводиться об'єднання контурів, для яких у ході аналізу архівних матеріалів доведена їх ґрунтова однорідність або спорідненість (комплексність).

Надалі за отриманим прототипом ґрунтової карти визначають польові маршрути й місця закладки розрізів для подальшого польового обстеження.

Інтегральний аналіз матеріалів дистанційного зондування й цифрової моделі рельєфу при картографуванні ґрунтів із неоднорідними материнськими породами. Розглянемо дію алгоритму на конкретному прикладі полів №№1-2 агрофірми “Шахтар”, які характеризуються неоднорідністю материнських порід. Першим кроком проводиться ґрунтове дешифрування даних ДЗ (КА IRS) методом кластерного аналізу. У результаті отримали картосхему відбивної здатності ґрунтів (рис. 5а), на якій виділено чотири кластери ґрунтів, які суттєво відрізняються між собою за відбивною здатністю.

Після проведення геоінформаційного аналізу рельєфу досліджувана територія розділяється за Кк на 4 зони. Зауважимо, що материнською породою ґрунтів південно-східної частини полів є елювій пісковиків із відповідним легким гранулометричним складом. Як показали наші дослідження, за таких умов ландшафтні закономірності ґрунтоутворення будуть мати специфічний характер і використання Кк, як діагностичного показника ґрунту, буде ускладнено. Тому за архівною ґрунтовою картою створюється електронна картосхема гранулометричного складу полів №№1-2 (рис. 5б).

Після автоматичного накладання даних ДЗ і картосхеми ксероморфності поля з урахуванням ФГ отримуємо картосхему первинних результатів аналізу (рис. 5г), яка шляхом генералізації перетворюється в остаточну картосхему (рис. 5д, 6). Кожен контур на рис. 6 характеризується відповідним шифром, який складається з порядкового номера зони, порядкового номера кластеру і значка, що показує гранулометричний склад ґрунту, наприклад: 1+2 /. Наведемо попередню номенклатурну характеристику отриманих контурів: “1+1-“ чорнозем звичайний модальний легкоглинистий на лесах; “1+2-“ чорнозем звичайний легкоглинистий на лесах у комплексі із чорноземом еродованим; “2+3-“ чорнозем звичайний слабоксероморфний легкоглинистий на лесах у комплексі із чорноземом еродованим; “3+3-“ чорнозем звичайний середньоксероморфний легкоглинистий на лесах; “3+3/” чорнозем середньоксероморфний середньосуглинковий на елювії пісковиків; “3+2-” чорнозем звичайний середньоксероморфний намитий легкоглинистий на лесах; “3+4/” чорнозем середньоксероморфний еродований середньосуглинковий на елювії пісковиків; “4+4/-“ чорнозем сильноксероморфний середньосуглинковий на елювії пісковиків. Зазначимо, що тип і підтип ґрунту, а також літологічна серія визначалася згідно з архівною ґрунтовою картою. Рід (модальність, еродованість) визначається на базі поєднаного аналізу ДДЗ і картограми ксероморфності території. Значною перевагою запропонованого підходу є отримання інтегральної інформації щодо ґрунтового покриву досліджуваної території. Термін “інтегральна” у даному випадку означає, що підсумкова карта відбиває, з одного боку, ґрунтоутворювальний потенціал даного ландшафту (через параметр ксероморфності), а, з іншого, сучасний реальний стан ґрунтового покриву (ДДЗ). Деякі контури мають однаковий колір, що вказує на можливість їх повного об'єднання на підставі попереднього аналізу всіх даних. Необхідність їх детального обстеження залежатиме від завдання та масштабу запланованого ґрунтового обстеження.

Комбінований аналіз матеріалів ДЗ і ЦМР при картографуванні ґрунтів з однорідними материнськими породами (на прикладі поля №3). Саме однорідність материнських порід (лесоподібні суглинки) разом із різноманітністю рельєфу даної території, наявність усіх необхідних матеріалів, у тому числі матеріалів ґрунтового обстеження, робить цей об'єкт майже ідеальним для більш детального опрацювання запропонованого методологічного підходу. За результатами аналізу виділено п'ять контурів, які є внутрішньо однорідними за своїми ґрунтовими характеристиками, що підтверджується аналізом архівних ґрунтових карт, ДДЗ і ЦМР.

Запропонований алгоритм поєднаного використання різнопланових матеріалів може бути легко реалізованим у вигляді програмного продукту (модуля ГІС). З'являється можливість автоматизації процесу одержання попередніх ґрунтових карт із метою їх подальшого використання при польовому ґрунтовому обстеженні. Перевагами такого підходу є його об'єктивність, яка ґрунтується на логіко-статистичних моделях та уніфікованість, яка дозволяє забезпечувати відтворюваність матеріалів.

Порівняльний аналіз методів континуалізації дискретної ґрунтової інформації

Стратегія проведення передпроектного обстеження земель має спиратися на чітке уявлення про переваги та недоліки всіх методів, що можуть бути покладені в його основу: а) дистанційне зондування; б) геоінформаційний аналіз рельєфу; в) геостатистичний аналіз. У табл. 3 в скороченій формі представлений порівняльний аналіз можливостей запропонованих методів одержання просторової інформації стосовно гумусованості ґрунтового покриву, оскільки ця характеристика є однією з наймінливіших та найвпливовіших серед тих, що обумовлюють протиерозійну здатність ґрунту. Представлені методи значно відрізняться за можливостями одержання інформації про ґрунти, що й дозволяє комбінувати їх у різних пропорціях при створенні сценаріїв передпроектного ґрунтового обстеження. При цьому залежно від поставленого завдання (тип обстеження, його масштаб, параметри, що визначаються) і можливостей дослідників (обсяги фінансування, трудові ресурси, терміни виконання) може обиратися той чи інший сценарій із відповідним варіюванням пропорцій залучення кожного методу (табл. 4). Для скорочення будемо називати сценарії, що базуються на використанні новітніх технологій, геоінформаційними.

Під традиційним розуміється ґрунтове обстеження території за існуючими методиками та рекомендаціями. Геоінформаційний сценарій 1-го рівня передбачає проведення обстеження за традиційним сценарієм, але з використанням геостатистичних методів при аналізі отриманих даних та побудові картографічних матеріалів. Це дозволяє оптимізувати процедуру закладки розрізів і відбору зразків та будувати картосхеми ґрунтових характеристик на об'єктивних засадах. Даний сценарій не потребує додаткових витрат і може бути реалізований у сучасних умовах.

Таблиця 3. Порівняльний аналіз можливостей різних методів відтворення просторової інформації стосовно вмісту гумусу у ґрунті

Примітка: К₁ - метод кригінгу; К₂ - метод космічного зондування; К₃ - метод геоінформаційного аналізу рельєфу; Т - традиційний метод створення агрохімічних картосхем.

Таблиця 4. Сценарії передпроектного обстеження ґрунтів альтернативні традиційному

Геоінформаційний сценарій 2-го рівня передбачає разом із вищеназваними методами також використання геоінформаційного аналізу рельєфу, який дає змогу виділити ділянки, що мають однакові гідротермічні умови ґрунтоутворення. Кожна така ділянка в ході польових досліджень має характеризуватися розрізом або напіврозрізом. Це дозволяє ще на попередньому підготовчому етапі визначити місця розташування ключових ландшафтних точок та їх оптимальну кількість. Крім цього, структурний аналіз ЦМР дозволяє автоматично будувати основні напрямки руху водних потоків, встановлювати зони виносу, транзиту та акумуляції речовини. Усе це дозволяє побудувати оптимальну просторову структуру відбору зразків на нерегулярній основі, що значно економить грошові та часові витрати, з одного боку, і суттєво підвищує об'єктивність досліджень, з іншого. Цей сценарій не передбачає використання матеріалів космічної зйомки, оскільки опирається на обмежені фінансові ресурси. Може бути використаний у сучасних умовах, потребує залучення висококваліфікованих операторів геоінформаціних систем.

Геоінформаційний сценарій 3-го рівня використовує всі методи, що зазначені в інших варіантах обстежень при залученні інформації ДЗ. Він є оптимальним за умов наявності необмеженого ресурсу надання ДДЗ, що може бути реалізовано в найближчий час у разі виведення на орбіту вітчизняних супутників Січ-3-О, Січ-3-Р. Реалізація цього сценарію передбачає наявність сучасного комп'ютерного обладнання та кваліфікованих фахівців із питань ГІС та ДДЗ. Суттєвою перевагою цього сценарію є отримання високоточної інформації про просторовий розподіл низки важливих параметрів ґрунту, які можна досліджувати з космосу: вміст гумусу, гранулометричний склад, рівень залягання ґрунтових вод.

Протиерозійне впорядкування території за допомогою комп'ютерного моделювання процесів ерозії

Продемонструємо можливості сучасних методів отримання просторової ґрунтової інформації при оцінці ероізйної небезпеки конкретного водозбору і розробці варіанту протиерозійного впорядкування агроландшафту.

Моделювання процесів ерозії за допомогою WEPP і ДДЗ (КА SPOT) проводилися на одному з полів Донецького інституту агропромислового виробництва (рис. 9). Протиерозійна стійкість ґрунту в моделі WEPP оцінюється через такі параметри: критичне зусилля зсуву (?_c), коефіцієнт струмкової ерозії (К_r), коефіцієнт міжструмкової ерозії (K_і). Усі вони визначаються теоретично через низку ґрунтових показників, головними з яких є вміст органічного вуглецю та гранулометричний склад ґрунту. При моделюванні змиву з конкретного поля, для розрахунку параметрів ??_c, Кr, Kі використовувалися експериментально встановлені нами математичні залежності між названими параметрами та характеристиками ґрунту.

Для заповнення блоку даних “Рельєф”, за створеною нами ЦМР було проведено автоматизований морфометричний аналіз рельєфу з метою визначення гідромережі полігону та межі досліджуваного водозбору. За структурою гідромережі було створено відповідна структуру водозбору, яка складається з п'яти окремих “схилів” (hillslope) і трьох “каналів” (channel), що їх зв'язують.

Для оцінки впливу способу отримання ґрунтової інформації на результати моделювання водноерозійних процесів було проведено двократне моделювання за двох різних варіантів отримання інформації про ґрунти та, відповідно, заповнення блоку “Ґрунт” моделі WEPP. У роботі використовувалися прихильно представлені А.В. Шатохіним матеріали стосовно ґрунтового покриву даного поля.

У першому варіанті були використані наявні архівні ґрунтові карти та результати польових досліджень. Кожен ґрунтовий виділ з архівної карти був охарактеризований такими аналітично визначеними параметрами як Н та ГС. Просторові межі визначалися відповідно до архівної карти. У даному випадку були створені типові умови за яких інформаційною базою є існуючі ґрунтові карти.

Другим варіантом досліджень було отримання необхідної ґрунтової інформації методом ДЗ. У ході польових експериментальних досліджень із моделювання ерозійних процесів та дешифрування матеріалів ДЗ були отримані картосхеми параметрів протиерозійної стійкості ґрунтів, які надалі використовувалися як просторова основа для комп'ютерного моделювання процесів ерозії. Використання ДЗ дозволило значно деталізувати ґрунтово-картографічну основу, на яку спиралося моделювання. Зокрема, якщо “схил” Н2 під час моделювання за першим варіантом характеризувався лише двома ґрунтовими виділами, то в другому варіанті він уже мав чотири ґрунтові відміни. Те саме стосується й решти “схилів”. Результати моделювання (табл. 5) свідчать, що втрати ґрунту у другому варіанті значно зросли. Це стосується як змиву з водозбору в цілому, так і з його окремих елементів. Таким чином, об'єктивне врахування просторової неоднорідності протиерозійної стійкості ґрунтів шляхом коректного екстраполювання результатів дискретних вимірів ґрунтових характеристик на весь ґрунтовий покрив досліджуваної території, що стає можливим в результаті використання ДДЗ, дозволяє суттєво підвищити точність оцінки імовірного змиву ґрунту. Це, у свою чергу, підвищує надійність створеного на основі результатів моделювання проекту протиерозійного впорядкування агроландшафту.

Таблиця 5 Результати моделювання разової зливи для водозбору

Примітка: у чисельнику зазначені результати моделювання за першим варіантом, у знаменнику - за другим.

Використання моделі WEPP при розробці варіанта протиерозійного впорядкування агроландшафту на прикладі поля №3 агрофірми “Шахтар”. Загальна ідея полягала у використанні відомої концепції культурного агроландшафту (Булигін С.Ю., Бураков В.І., 1993).

Згідно з методикою, поле №3 розділене на 11 контурно-смугових робочих ділянок. Частину території поля рекомендовано вивести з інтенсивного обробітку через складний рельєф (крутість 4-9?) та особливості ґрунтового покриву. Кожен вал-тераса обмежує окрему ділянку. У свою чергу ділянка розбивається на дві частини згідно з напрямком відведення води, який показаний на схемі стрілками. Відстань між валами-терасами 50 м, крім двох останніх, розташованих у нижній частині схилу (ділянки 9-11). Відстань між ними становить 70 м, що було обумовлено питанням раціоналізації використання земельних угідь і конфігурацією поля.

Перевірка ґрунтоохоронної надійності конструкції проводилася шляхом моделювання водної ерозії за допомогою WEPP. Уся вихідна ґрунтово-інформаційна база була сформована за результатами інтегрального аналізу ДДЗ, ЦМР і даних ґрунтового обстеження. За результатами моделювання типової зливи 10% забезпеченості встановлено, що суттєве перебільшення норми допустимих витрат спостерігається для ділянок 10а, 10б, 11а, 11б.

Згідно з одержаною ґрунтовою картою, на даній території переважають чорноземи звичайні модальні, лише в найнижчій (північній) частині поля залягають чорнозем звичайний слабоксероморфний в комплексі із чорноземами еродованими. Оскільки дані ґрунти є цінними в агровиробничому аспекті, їх виведення з інтенсивного обробітку недоцільне.

Після деяких варіантів перепланування водовідвідної структури в даній частині поля було прийняте рішення зменшити відстань між валами-терасами до 50 м. Вивільнена в результаті перепланування частина території характеризується складним мікроулоговинним рельєфом і ксероморфними та еродованими ґрунтами, що надає підстави для виведення їх з інтенсивного обробітку. За результатами імітування водної ерозії для даної території за умов відсутності протиерозійного впорядкування середнє значення питомих втрат ґрунту становить 18,3 т/га, загальні втрати ґрунту з водозбору - 1297 т. Отже, протиерозійне упорядкування даного поля дозволяє зберегти щонайменш 1038 т ґрунту при кожній зливі 10% забезпеченості, що становить 11 314 у.о. відвернених збитків з поля, або 171 у.о./га, якщо виходити лише з вартості втраченого гумусу (при середньозваженому вмісті гумусу в ґрунті даного поля 5,45% та вартості гумусу 200 у.о. за тонну).

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичне вирішення та практичне розв'язання наукової проблеми визначення та врахування просторової неоднорідності ґрунтового покриву для реалізації ґрунтоохоронних завдань при протиерозійному впорядкуванні агроландшафтів.

1. Ключовим аспектом у системі інформаційної забезпеченості процесу протиерозійного впорядкування агроландшафтів є наявність просторової кількісної інформації про ґрунти території. Зокрема, інформація про такі найважливіші параметри ґрунтів, як вміст гумусу та гранулометричний склад необхідні як для оцінки ерозійної ситуації, так і для побудови стратегії раціонального використання ґрунтових ресурсів.

2. Неоднорідність ґрунтового покриву значною мірою визначається впливом рельєфу території, який може бути формалізований за допомогою запропонованого автором коефіцієнта ксероморфності. Останній є аналогом відомого індексу сухості Григор'єва-Будико трансформованого для ландшафтів мезорівня, що враховує зміну гідротермічних умов ґрунтоутворення залежно від зміни крутості й експозиції поверхні.

3. Використання коефіцієнта ксероморфності в поєднанні з геоінформаційним аналізом рельєфу території дозоляє прогнозувати просторову неоднорідність грубизни профілю ґрунтів (r = 0,67 - 0,70), вмісту гумусу у верхньому шарі (r = -0,72 - -0,84) та сумарного гумусонакопичення у профілі ґрунтів (r = -0,75 - -0,82). Універсальність запропонованого підходу доведена для степової та лісостепової агроґрунтових зон України.

4. Картографічні матеріали, що будуються в результаті застосування запропонованого автором ґрунтово-геоінформаційного аналізу рельєфу, характеризують “ідеальний” квазіцілинний стан ґрунту, що, з одного боку, викликає необхідність їх контролю іншими методами досліджень, а, з іншого, дозволяє вирішувати низку завдань, що пов'язані з раціоналізацією використання земельних угідь: розраховувати надходження сонячної радіації та проводити кількісну оцінку неоднорідності гідротермічних умов на схилах будь-якої експозиції і крутості; проводити оцінку ступеня еродованості ґрунтів; виділяти ґрунтово-екологічні фації. Це робить одержані матеріали дуже перспективними в таких напрямах наукової та практичної діяльності як моніторинг ґрунтів, адаптивно-ландшафтне землеробство, точне землеробство, бонітування та грошова оцінка земель.

5. Використання даних дистанційного зондування дозволяє створювати високоточні картограми таких важливих параметрів чорноземів, як вміст гумусу та фізичної глини у верхньому шарі ґрунтів. Визначення вмісту гумусу оптимально проводити у видимому електромагнітному діапазоні (r = -0,83), а вмісту фізичної глини - у ближньому інфрачервоному (r = -0,77). Відповідно, оптимальним вибором ДДЗ для ґрунтового картографування будуть матеріали багатоспектрального космічного сканування, які дозволяють отримувати інформацію одночасно в обох указаних діапазонах (наприклад, КА Landsat). Інтегральне використання даних ДЗ та параметрів цифрових моделей рельєфу дозволяє суттєво підвищити точність індикації вищеназваних характеристик ґрунту: індикація вмісту гумусу характеризується r = 0,9.

6. Вміст гумусу у ґрунті може визначатися за результатами кількісної реєстрації та аналізу його оптичних властивостей за допомогою портативних цифрових фотокамер. Найбільш тісна залежність від вмісту гумусу спостерігається для червоного діапазону (r= 0,84-0,99). Розроблена та апробована відповідна методика, яка дозволяє значно знизити фінансові та часові витрати процесу визначення вмісту гумусу при збереженні точності визначення, адекватної точності аналітичних методів. Перспективність цього напряму зумовлена невисокою ціною цифрових фотокамер і простотою їх використання.

7. Інтегральне використання даних ДЗ і матеріалів, отриманих шляхом геоінформаційного аналізу рельєфу, дозволяє суттєво підвищити інформативність складання ґрунтових карт через встановлення як реального, так і первісного стану ґрунтового покриву, що дозволяє впевнено діагностувати ареали поширення еродованих ґрунтів. Вперше розроблено алгоритм автоматизованого великомасштабного картографування чорноземів на основі кількісного інтегрального аналізу топографічних матеріалів і ДДЗ. Ефективність картографування суттєво підвищується при включенні до геоінформаційного аналізу додаткових даних про літологічний склад відкладів.

8. Запропонований алгоритм інтегрального використання різнопланової інформації може бути легко реалізованим у вигляді програмного продукту в рамках геоінформаційної системи, що дозволить автоматизувати процес одержання попередніх ґрунтових карт із метою їх подальшого використання при польовому ґрунтовому обстеженні. Перевагами такого підходу є його об'єктивність, яка ґрунтується на логіко-статистичних моделях, та уніфікованість, що дозволяє забезпечувати відтворюваність інформації. Запропонований підхід можна впевнено рекомендувати як базовий під час проведення другого туру великомасштабного ґрунтового обстеження країни.

9. У випадках коли застосування інших методів неможливе (відсутність ДДЗ і ЦМР), обмежене (наявність рослинного покриву на полях) або неефективне (параметри ґрунту, що не визначаються іншими методами) рекомендовано використовувати геостатистичні методи одержання просторової інформації, зокрема кригінг. Оптимальна густота сітки відбору зразків для побудови агрохімічних картограм методом кригінгу відповідає кількісним нормативам відбору зразків за традиційною методикою агрохімічного обстеження.

10. Сучасна концепція отримання ґрунтових картографічних матеріалів, базується на інтегральному використанні чотирьох методів одержання просторової інформації: 1) традиційних методів ґрунтових та агрохімічних обстежень; 2) дистанційного зондування ґрунтів; 3) геоінформаційного аналізу рельєфу; 4) геостатистичних методів інтерполяції дискретних даних. Запропоновано низку сценаріїв передпроектного обстеження ґрунтів, що базуються на інтегральному використанні всіх перелічених методів. Кожен сценарій характеризується певним рівнем точності одержуваної інформації про ґрунти, ступенем фінансово-часових витрат і часткою залучення того або іншого способу просторового обстеження ґрунтів. Вибір сценарію обстеження має здійснюватися виконавцем залежно від поставленого завдання, наявних ресурсів та умов.

11. Використання сучасних технологій значно підвищує якість створюваних ґрунтових карт і, відповідно, точність математичного моделювання ерозійних процесів. При моделюванні типової зливи 10% забезпеченості для водозбору площею 34 га за даними архівної ґрунтової карти сумарний змив ґрунту, який є головним критерієм планування ґрунтоохоронних заходів в агроландшафті, становив 359 т; за даними карти, яка була отримана з використанням сучасних технологій - 445 т.

12. Протиерозійне впорядкування АЛ має проводитися за умов наявності інженерної бази, надійним елементом якої показала себе модель WEPP. На основі запропонованих методичних підходів одержання необхідної ґрунтової інформації виконана протиерозійна оптимізація окремих АЛ і за допомогою WEPP показана її еколого-економічна ефективність, яка полягає у збереженні 1038 т ґрунту при зливі 10% забезпеченості, що становить 171 у.о./га, відвернених збитків (на прикладі конкретного водозбору).

Рекомендації виробництву:

Організаціям, що займаються проблемами картографування, інвентаризації та охорони ґрунтів (Державний комітет України по земельних ресурсах, Державний технологічний центр охорони родючості ґрунтів, науково-дослідні установи УААН), при дослідженнях чорноземних ґрунтів рекомендується використовувати: метод геоінформаційного аналізу рельєфу для визначення грубизни ґрунтового профілю з точністю 10,1 см, вмісту гумусу у ґрунті з точністю 0,5 %, сумарного гумусонакопичення у профілі ґрунту з точністю 0,4 г/см²; методи дистанційного зондування (багатоспектральне сканування, багатозональна зйомка або цифрова наземна фотозйомка) для визначення вмісту гумусу у ґрунті з точністю 0,3-0,6 % і гранулометричного складу ґрунту з точністю 6-10 %.

Для ефективного створення та поновлення ґрунтово-картографічних матеріалів рекомендується використовувати запропоновані геоінформаційні різнорівневі сценарії ґрунтового обстеження, які дозволяють залежно від зв'язки “завдання-можливості” оптимізувати процес ґрунтового картографування на всіх його етапах, а саме: визначення місць закладки розрізів, установлення меж ґрунтових виділів, уточнення діагностики ґрунтів, створення часткових картографічних матеріалів на кшталт прогнозної картограми грубизни профілю ґрунтів.

Рекомендується використовувати авторський алгоритм кількісного інтегрального аналізу ЦМР і даних ДЗ як методичну основу для проведення великомасштабних ґрунтових обстежень та моніторингу ґрунтового покриву.

Під час створення картограм гумусованості чорноземів рекомендується використовувати метод кригінгу та відбирати один зразок на 4 га (для масштабу 1:10 000), що забезпечує відтворення просторової неоднорідності вмісту гумусу з точністю 0,3%.

Протиерозійну оптимізацію агроландшафтів Лісостепу та північного Степу рекомендується проводити на основі моделювання процесів водної ерозії за допомогою моделі WEPP й використання даних ДЗ і ЦМР як ґрунтово-інформаційної бази.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у журналах та збірниках наукових праць

1. Ачасов А. Б. Оцінка протиерозійної ефективності агротехнічних заходів за допомогою моделі WEPP / А. Б. Ачасов // Агрохімія і ґрунтознавство. -- 2002. -- Вип. 63. -- С. 114 -- 117.

2. Ачасов А. Б. До питання впливу рельєфу на формування чорноземів / А. Б. Ачасов // Науковий вісник НАУ. -- 2005. -- Вип. 87. -- С. 248 -- 259.

3. Ачасов А. Б. Сучасні геоінформаційні методи дослідження земельних ресурсів / А. Б. Ачасов // Науковий вісник НАУ. -- 2006. -- № 104 -- С. 86 -- 90.

4. Ачасов А. Б. Деякі аспекти формалізації гідротермічних умов ґрунтоутворення / А. Б. Ачасов // Вісник аграрної науки. -- 2006. -- № 9. -- С. 17 -- 21.

5. Ачасов А. Б. Сучасні сценарії ґрунтового обстеження територій, що протиерозійно впорядковуються / А. Б. Ачасов // Науковий вісник НАУ. -- 2007.-- Вип. 116. -- С. 166--171.

6. Ачасов А. Б. К вопросу влияния рельефа на гумусированность черноземов / А. Б. Ачасов // Почвоведение. -- 2006. -- № 9. -- С. 931 -- 938.

7. Ачасов А. Б. Використання цифрових моделей рельєфу при дослідженні ґрунтового покриву / А. Б. Ачасов // Вісник ХНАУ. -- 2008. -- №1. -- С.157--159.

8. Ачасов А. Б. Оцінка просторової диференціації гідротермічних умов ґрунтоутворення на рівні мезорельєфу / А. О. Ачасова // Вісник ХНАУ. -- 2009. -- №3. -- С.51--55 (визначення задач досліджень, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

9. Ачасов А. Б. Використання матеріалів спектрозональної космічної зйомки для дослідження стану та картографування ґрунтового покриву / А. Б. Ачасов, Д. І. Бідолах// Аграрна наука і освіта. -- 2006. -- Том 7. -- №№ 5 -- 6. -- С. 65 -- 69 (визначення задач досліджень, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

10. Ачасов А. Б. Використання цифрових фотокамер для визначення вмісту гумусу в ґрунті / А. Б.Ачасов, Р. В. Терновой // Вісник ХНАУ. -- 2006. -- Вип. 6. -- С. 94 -- 97 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

11. Ачасов А. Б. Деякі аспекти картографування ґрунтів з використанням матеріалів космічного зондування / А. Б. Ачасов, С. Р. Трускавецький // Науковий вісник НАУ. -- 2003. -- Вип. 67. -- С. 203 -- 210 (постановка проблеми, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

12. Ачасов А. Б. Использование материалов космической и наземной цифровой фотосъемок для определения содержания гумуса в почве / А. Б. Ачасов, Д. И. Бидолах // Почвоведение. -- № 3. -- 2008. -- С. 280 -- 286 (визначення проблеми, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

13. Ачасов А. Б. Коригування результатів спектрального аналізу матеріалів дистанційної зйомки ґрунту з використанням цифрової фотокамери / А. Б. Ачасов, Д. І. Бідолах // Науковий вісник НАУ. -- 2006. -- Вип.102. -- С. 230 -- 235 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

14. Булигін С.Ю. Шляхи формування екологічно сталих агроландшафтів / С. Ю. Булигін, А. О. Ачасова, А. Б. Ачасов, А. В. Барвінський // Науковий вісник НАУ. -- 2005. -- Вип. 81. -- С. 157--162 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів).

15. Булигін С. Ю. Деякі закономірності формування параметрів ерозійної стійкості ґрунтів / С. Ю. Булигін, А. Б. Ачасов, О. Б. Міренська // Агрохімія і ґрунтознавство. -- 2000. -- Вип. 60. -- С. 81 -- 86 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів).

16. Булигін С. Ю. Верифікація WEPP-моделі ерозії ґрунтів / Булигін С. Ю., Ачасов А. Б., Терновий Р. В., Котова М. М., Тімченко Д. О. // Вісник аграрної науки. -- 2004. -- № 2. -- С. 54 -- 56 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

17. Булыгин С. Ю. Методические аспекты определения параметров эрозионной устойчивости почв / Булыгин С. Ю., Неаринг М. А., Ачасов А. Б., Котова М. М. // Вісник аграрної науки. -- 2000. -- № 1. -- С. 56 -- 62 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

18. Булигин С. Ю. Параметры эрозионной стойкости почв в модели эрозии WEPP / С. Ю. Булигин, М. А. Неаринг, А. Б. Ачасов // Почвоведение. -- 2002. -- № 11.-- С. 1397 -- 1403 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

19. Булыгин С. Ю. Возможности использования данных дистанционного зондирования при определении параметров эрозионной стойкости почв / С. Ю. Булигин, М. А. Неаринг, А. Б. Ачасов // Агрохімія і ґрунтознавство. -- 2001. -- Вип. 61. -- С. 139 -- 145 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

20. Охрана земель водного фонда: агроэкологический аспект / С. Ю. Булыгин, Ю. В. Думин, А. Б. Ачасов [та ін.] // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. -- 2003. -- № 1. -- С.54--58 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

21. Шатохин А. В. Использование современных технологий при картографировании почвенного покрова Северной Донецкой Степи / А. В. Шатохин, А. Б. Ачасов // Почвоведение. -- № 7. -- 2005. -- С. 790 -- 798 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

22. Шатохін А. В. До питання методології ґрунтового картографування / А. В. Шатохін, Ачасов, С. Р. Трускавецький, А. П. Кудрик // Вісник Державного агроекологічного університету. 2003. -- № 1. -- С. 261 -- 265 (співавтор ідеї, проведення досліджень, аналіз їх результатів, участь у формуванні висновків).

23. Bulygin S. Yu. Study of Soil Erodibility Parameters of Mollisols / S. Yu. Bulygin, A. B. Achasov, M. M. Kotova, A. M. Vereshaka // Collection of Papers by Ukrainian Members of European Society for Soil Conservation. -- 1999. -- № 4. -- P. 16 -- 27 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

Методичні рекомендації

24. Методики і нормативи обліку прояву і небезпеки ерозії / [А. Б. Ачасов, С. Ю. Булигін, В. І. Бураков та ін.] : під. ред. С. Ю. Булигіна -- Х.: Вид-во ХДАУ, 1999. -- 64 с. (участь у розробці методики визначення міжструмкової ерозії).

25. Рекомендації щодо виведення деградованих ґрунтів з інтенсивного господарського обігу та створення екологічно сталих агроландшафтів у господарствах Донецької області / [М. І. Чайка, С. Ю. Булигін, А. Б. Ачасов та ін.] ; за ред. С. Ю. Булигіна. Х.: Вид-во ХНАУ, 2009. 79 с. (підготовка 3, 4 та 7 розділів).

26. Булигін С. Ю. Моделювання процесів водної ерозії за допомогою схилової версії моделі WEPP / С. Ю. Булигін, А. Б. Ачасов. К.: Вид-во НАУ, 2004. -- 24 с. (Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт) (співавтор ідеї, підготовка до друку).

27. Булигін С. Ю. Технологія аерокосмічного контролю за гумусним станом ґрунту / Булигін С. Ю., Ачасов А. Б., Барвінський А. В. та ін. // Вчені НАУ виробництву -- № 1. -- 2004. -- С. 1 (співавтор ідеї, проведення досліджень, аналіз результатів).

Патенти

28. Пат. № 81938 Україна, МПК G 01 N 21/00. Спосіб визначення меж ґрунтових горизонтів чорноземів / Ачасов А. Б. (Україна); власник -- Національний аграрний університет. -- № а 2005 05971; заявл. 14.07.2005; опубл. 25.02.2008, Бюл..№4.

29. Патент на корисну модель № 19604, Україна, МПК G 01 С 11/00. Спосіб коригування результатів спектрального аналізу матеріалів дистанційної зйомки ґрунту / Ачасов А. Б., Бідолах Д. І. (Україна); власник -- Національний аграрний університет. -- № u 2006 07797; заявл. 12.07.2006; опубл. 15.12.2006; Бюл. № 12 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

30. Деклараційний патент на винахід № 52863 Україна, G 01 N 31/00. Спосіб визначення еродованості ґрунтів за ступенем їх гумусоутворюючого потенціалу / Булигін С. Ю., Ачасов А. Б., Скрильник Є. В., Тімченко Д. О., Шатохін А. В. (Україна); власник --ІГА ім. О.Н. Соколовського УААН. -- № 2001010294; заявл. 15.01.2001; опубл. 15.01.2003; Бюл. № 1 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

31. Деклараційний патент на корисну модель № 4582, Україна, 7 G 01 N 33/24. Спосіб визначення вмісту гумусу в ґрунті / Булигін С. Ю., Ачасов А. Б., Бідолах Д. І. Барвінський А. В., Ачасова А. О., Гайбура Н. А., Опришко О. О. (Україна); власник -- Національний аграрний університет. -- № 20040604549; заявл. 11.06.2004; опубл. 17.01.2005; Бюл. № 1 (проведення досліджень, аналіз даних).

32. Деклараційний патент на корисну модель № 6026, Україна, 7 G 01 N 33/24. Спосіб визначення еродованості ґрунтів / Булигін С. Ю., Ачасова А. О., Ачасов А. Б. (Україна); власник -- Національний аграрний університет. -- № 20040705671; заявл. ; 12. 07. 2004; опубл. 15. 04. 2005; Бюл. № 4 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

Матеріали наукових з'їздів конгресів та конференцій

33. Ачасов А. Б. Оптимізація контролю за станом ґрунтів шляхом формалізації рельєфу як фактора ґрунтоутворення / А. Б. Ачасов / Проблеми розвитку земельних відносин, землеустрою і земельного кадастру в умовах ринкової економіки : міжнар. наук.-практ. конф.: тези допов. -- Х., 2005. -- С. 99 -- 103.

34. Ачасов А. Б. Сучасні технології дослідження континуальної структури сільськогосподарських угідь, як основи просторового розвитку земельних відносин / А. Б. Ачасов / Земельні відносини і просторовий розвиток в Україні: міжнар. наук. конф., 13-14 квітня 2006 р.: тези допов. -- К.: РВПС України НАН України. -- т. 1. -- С. 174 -- 177.

35. Ачасов А. Б. Використання сучасних геоінформаційних технологій / А. Б. Ачасов, А. О. Ачасова // Агрохімія і ґрунтознавство. -- 2006. -- Спец. вип. до 7 з'їзду УТГА. -- Кн. 2. -- С. 4 -- 6 (постановка проблеми, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, висновки).

36. Ачасов А. Б. Використання геоінформаційних технологій та матеріалів дистанційного зондування для моніторингу ґрунтового покриву / А. Б. Ачасов, А. О. Ачасова // ГІС-Форум 2006 : 6 міжнар. наук.-практ. конф., Київ 17-19 трав., 2006 р. : тези доп. -- К., 2006.--С.51--54 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

37. Булыгин С. Ю. К вопросу формирования и изменчивости параметров эрозионной устойчивости почв / С. Ю. Булыгин, А. Б. Ачасов / Почва-Удобрение-Плодородие : междунар. науч.-произв. конф. : тез. докл. -- Минск, 1999. -- С.172--173 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

38. Булыгин С. Ю. Использование данных дистанционного зондирования при картографировании параметров эродируемости почв / С. Ю. Булыгин, А. Б. Ачасов // Стан земельних ресурсів в Україні: проблеми, шляхи вирішення : наук.-практ. конф. : тези доп. -- К., 2001. -- С. 94 -- 96 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

39. Булигін С. Ю. Сучасні проблеми ґрунтової картографії і шляхи їх вирішення / С. Ю. Булигін, А. В. Шатохін, А. Б. Ачасов // Агрохімія і ґрунтознавство. -- Спец. вип. до 4 з`їзду УТГА. -- 2002. -- Кн. 1. -- С. 53 -- 58 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, участь у формуванні висновків).

40. Булигін С. Ю. До питання формування параметрів ерозійної стійкості ґрунтів в умовах агроландшафту / С. Ю. Булигін, А. Б.Ачасов / Екологія Харківщини: стан, проблеми, перспективи : наук.-практ. конф., 18 трав. 2000 р. : тези доп. -- Х., 2000 р. -- С. 9--10. (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

41. Опыт использования GPS в современных почвенных исследованиях / С. Ю. Булыгин, А. В. Шатохин, А. Б. Ачасов [та ін.] / Применение GPS в Украине. / науч.-практ. конф., 13-14 июня 2002 г. : тез. докл. -- Х., 2002. -- С.36--38 (проведення досліджень, аналіз та узагальнення даних).

42. Формування екологічно сталих агроландшафтів: проблема ерозії / Булигін С. Ю., А. Б. Ачасов, А. О. Ачасова [та ін.] // Агрохімія і ґрунтознавство. -- 2006. -- Спец. вип. до 7 з`їзду УТГА. -- Кн. 1. -- С. 25 -- 38 (аналітичне опрацювання літератури та отриманих даних, участь у формуванні висновків).

43. Achasov A. B. Possibility of Using Remotely Sensed Data to Determine Soil Erosion Stability / A. B. Achasov // Soil Erosion Research for 21st Century : Proceedings of the International Symposium, 3-5 January 2001. -- Honolulu, USA. -- P. 677 -- 679.

44. Achasov A. B. Use of Modern Technologies in Soil Mapping and Soil Monitoring Conference proceedings / A. B. Achasov // Global Reforms in Higher Agricultural Education and Research : Global Consortium of Higher Agricultural Education and Research for Agriculture, Sept. 22-24, 2003. : тез.доп. -- Kyiv, 2003. -- P. 216.

Размещено на Allbest.ru