Н.Ш. Шарафутдинова.

МЕТОДИКА ДЛЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ О ЗАКЛАДКЕ ЧИСЛА ТОЧЕК ОБСЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОСТОВЕРНЫХ СОЛЕВЫХ СЪЁМОК.

Для эффективного управления мелиоративным состоянием орошаемых земель необходимо иметь качественную информацию. В настоящее время информация о засолении земель имеет не достаточную достоверность, так как проводится на основе ранее предложенной методики – 1 точка опробования на 25-50 га. На основе таких данных строятся карты засоления земель, и планируется распределение водных ресурсов вневегетационный период для их промывки.

При такой плотности солевого обследования точность получаемой информации о засолении не отвечает требованиям управления водными и земельными ресурсами. Более объективные данные для оптимального управления этими ресурсами сегодня можно получить путем использования материалов дистанционной съемки (космических снимков), наземной информации с применением географической информационной системы (ГИС).

 Рис. 1. Вид части хозяйства Сиддикова  Сырдарьинской области из космоса. Снимок сделан со спутника IRS 1C в августе 2000 г.

 

Использование космических снимков при проведении наземных обследований орошаемых территорий приобретает в настоящее время большое значение в сельскохозяйственном производстве. Применение космических снимков позволяет получить достоверную информацию о размещении сельскохозяйственных культур и их состоянии и улучшить мониторинг засоленности почв, который обычно оценивается через проективное покрытие (при этом методе), а также в условиях экономии водных ресурсов проводить мероприятия по капитальной промывке земель, там, где это необходимо. Однако на данном этапе космические снимки, оборудование и программное обеспечение для обработки изображений и привязки координат, пока что имеют ограниченное применение в основном по причинам не доступности космической информации и наличия оборудования для их обработки.

Известно, что получение качественного урожая, зависит от множества факторов, поэтому, применяя только космические снимки невозможно установить истинную причину низкого проективного покрытия, то есть не всегда можно интерпретировать низкое проективное покрытие с засолением почв, поэтому должен совершенствоваться наземный мониторинг на всех уровнях управления водными и земельными ресурсами. Изучая панхроматический снимок высокого разрешения (6 х 6 м²) индийского спутника IRS 1C, выполненного в сентябре 2000 года (Рис. 1) на фрагмент территории Джизакской и Сырдарьинской областей можно сделать один из главных выводов о том, что серьезной проблемой в этих областях и в других тоже представляет низкое качество планировки земель. На фрагменте космической фотографии приведена часть хозяйстваСиддикова. Признаком этой серьезной проблемы орошаемых земель на космическом снимке является пестрота изображений полей под хлопчатником. Качество планировки напрямую связано с качеством и количеством распределения оросительной воды на поливном участке и это в случае 1-го или 2-х поливов. Пестрота (гетерогенность) поверхности земли (растительного покрова) могла быть снижена за счет более частых поливов компенсирующих эвапотранспирацию растений и испарение почвы. Это в итоге, существенно сказывается на потерях урожая за счет неравномерного обеспечения доступной почвенной влаги и пестроты засоления почвы в пределах поливного участка. Космический снимок можно увеличить до М 1:5000, при этом будут довольно хорошо сохранены все детали. На снимке IRS 1C также хорошо видно состояние коллекторной сети - заросшие и очищенные коллектора.

Для надежного обеспечения наземными данными космической информации, для ее достоверного дешифрирования необходимо иметь на территории каждой области сеть тестовых (контрольных) полей (участков) с размером стороны не менее чем 120-150 м для каждой основной культуры. Причем, их размещение следует производить на полях с различной степенью засоления – незасоленные или слабозасоленные, среднезасоленные, сильно засоленные и очень сильнозасоленные.

Известно, что к основным культурам, выращиваемым в Узбекистане, относятся хлопок, зерно и посевы риса. На этих тестовых участках с основными культурами должны проводится исследования, дающие полное представление о ходе вегетационных процессов. Обеспечив хорошую координатную привязку таких участков, предполагается получить достоверные дешифровочные признаки для тематической обработки космических снимков.

Учитывая, что оценка мелиоративного состояния орошаемых земель тесно связана с другими задачами мониторинга, то она должна информационно дополнять общую систему мониторинга агроприродного комплекса Республики Узбекистан и, одновременно, получать от других подсистем мониторинга необходимую информацию.

В фермерских хозяйствах, на проективное покрытие, кроме пестроты почвенного покрова, будет значительно влиять уровень сельскохозяйственного производства (агротехника и др.). Для правильного понимания и трактовки космической информации, необходимы наземные данные, которые могут быть получены на репрезентативных участках, для данной зоны, тестовых полях (участках). Такие участки могут занимать площадь от 100 до 300 га и охватывать по возможности все степени засоления почв.

В настоящее время в САНИИРИ, с помощью таких тестовых участков уточнено необходимое количество точек бурения для наземных обследований. Методика отработана на тестовом участке Окалтынского района Сырдарьинской области площадью 270 га, где весной 2000 г было заложено 277 точек обследования при плотности закладки 1 точка на 1 га. По засолению участок соответствовал вышеуказанным требованиям. Засоление в каждой точке (горизонт 0-60 см) определялось при помощи электрокондуктометра ИКС-Экспресс.

Рис.2 . Измерение засоленности почвенного раствора усовершенствованной (2000 г.) моделью кондуктометра "Икс-Экспресс 1Т"Оценка засоления почв проводилось по классификации ФАО.

Таблица 1. Классификация засоления почв по ФАО

С помощью статистического анализа на ПК, было выполнено пошаговое, равномерное по площади уменьшение числа точек из общей выборки (по 20 % от общего их числа). При этом на плане тестового участка удалялась вначале каждая пятая точка, затем каждая четвертая и так далее. При различных «выбросах» точек с помощью программы «Сурфер», были построены карты засоления и сравнены результаты распространения разных степеней засоления почв, как бы при разной плотности закладки точек обследования (Рис. 3). Координаты каждой точки отбора фиксировались при помощи GPS, с последующей их привязкой на местности при создании ГИС. Нам необходимо было выяснить, как полученная информация отражает реальную картину засоленности почв.

При отсутствии программы «Сурфер» и возможностей построения карт, можно ограничится только статистической обработкой данных. Однако, работа с картами дает лучшие и более наглядные результаты.

На рис. 3 показано как, изменяется внешний вид карты при снижении числа точек: маленькие контуры генерализуются, в результате чего информация изменяется. Сравнение размеров площадей с различной степенью засоления при 100 % -, 20 % - и 10 %-ной закладке точек (т.е. при плотности закладки 1 точка на 1 га, 1 точка  на ~ 5 га и 1 точка на ~ 10 га соответственно) позволило установить, что при снижении количества точек до 20 и 10 %, результаты расходятся в пределах 13 % (табл. 2).

Таблица 2. Влияние последовательного «выброса» точек обследования на процент распределения почв с различными степенями засоления

 

Примечание: *) - 100 % -1 точка на 1 га; 60 % - 1 точка на 1,6 га; 40 % - 1 точка на 2,4 га; 20 % - 1 точка на 4,8 га; 10 % - 1 точка на 9,6 га

Из табл. 2. видно, что в условиях опыта при сокращении числа точек со 100 до 20 % расхождение в данных о незасоленных и слабозасоленных землях составляет примерно 10 %. Уменьшение количества точек приводит к увеличению площади среднезасоленных земель.В результате установлено, что при мониторинге засоления почв в условиях Сырдарьинской области, необходимым и достаточным является плотность закладки: 1 точка обследования на 5 -6 га.  

Рис. 3. Влияние изменения плотности точек отбора проб на вид карты засоленияРазработанная методика обработки данных, полученных на тестовых участках, позволяет определить статистически обоснованную плотность закладки точек обследования практически для любых условий (Рис. 4). Методика обоснованного выбора плотности закладки точек для обследования засоленных земель, может быть рекомендована для Гидрогеологомелиоративных экспедиций Минсельводхоза РУз.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Рис. 4. Этапы работ для обоснованного количества точек солевого обследования репрезентативного участка.

 

 Заключение

Для определения необходимого количества точек применительно к другим условиям рекомендуется:

§         выбрать тестовый участок, площадью не менее 100 га репрезентативный по засоленности почв для данной территории;

§         провести исходную солевую съемку при плотности закладки скважин 1 точка обследования на 1 га (горизонтом 0-30 и 30-60 см) с определением засоленности способом электрокондуктометрии почвенно - водной суспензии с последующим пересчетом ЕС1:1 в ЕСе и вычислением средних значений ЕСе в слое 0-60 см;

§         построить и сопоставить на компьютере с использованием программы «Сурфер» тестовые карты при последовательном выбросе 20, 40, 60, 80 % точек (равномерно по площади участка), сопоставить их, выявить распределение площадей с различной степенью засоления почв.Достаточным можно считать то наименьшее количество точек, при котором сходимость с распределением площадей по степени засоленности находится в пределах +10 % (по отношению к распространению при 100 % точек).

Резюме Методика для принятия решений о закладке числа точек обследования для обеспечения достоверных солевых съемок.

Н.Ш. Шарафутдинова Среднеазиатский научно-исследовательский институт ирригации, УзбекистанE-mail: n_shar@albatros.uz 

Для улучшения достоверности результатов мониторинга засоления почв, разработана методика, определения плотности закладки точек обследования.Методика отрабатывалась на тестовом участке Окалтынского района Сырдарьинской области (площадь 270 га), где весной 2000 г было заложено 277 точек обследования при плотности закладки 1 точка на 1 га.

При статистическом анализе было выполнено пошаговое, равномерное по площади уменьшение числа точек из общей выборки по 20 % от общего их числа, одновременно на плане тестового участка удалялась вначале каждая пятая точка, затем каждая четвертая и так далее.Обработка данных при помощи компьютерных программ Excel и Surfer, позволила рассчитать необходимое и статистически обоснованное число точек опробования на данном тестовом участке для улучшения контроля засоления.Установлено, что для контроля сезонного засоления почв в условиях Сырдарьинской области, необходимым и достаточным является плотность закладки: 1 точка обследования на 5 -6 га.

Разработанная методика, обоснования плотности закладки точек обследования с помощью репрезентативных, тестовых участков может быть рекомендована для ОГМЭ.

Summary

 Method for taking of the decisions about a choice inspection points number for maintenance of authentic salt shootings.

N.Sh. Sharafutdinova, Central Asia scientific research institute of irrigation named after V.D. Zhurin, UzbekistanE-mail: n_shar@albatros.uz 

To improve the reliability of monitoring results of salinization of soil, the method, defining the density of a choice of inspection points has been developed.

The method was worked through on a test plot in Okkaltin region of Syr-Darya oblast (area 270 ga), where in spring 2000 277 inspection points were incorporated of at density of a choice 1 point on 1 ga.At the statistical analysis the reduction of points number from the general sample till 20 % from their general number was carry out step-by-step, uniform by on the area, at the same time on the plan of a test plot each fifth point, then every fourth and so on was removed.

The data processing through the computer programs Excel and Surfer, has allowed to calculate the necessary and statistically proved number of points of approbation on the given test site for improvement of the control salinity.It is established, that for the control of seasonal salinization of soil under conditions of Syr-Darya area the density of a choice is necessary and sufficient: 1 point of inspection on 5 -6 ga. The developed method, substantiation of density of the choice of inspection points with the help of representative, test sites can be recommended for OGME. 

Вернуться на главную страницу