ОЦЕНКА ПОЧВЕННОГО ПОТЕНЦИАЛА ТЕРРИТОРИИ СМОЛЕНСКОГО РАЙОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ ГЕОИНФОРМАТИКИ

Ухудшение качества почв вызывает необходимость оценки их состояния и степени пригодности для сельского хозяйства. Геоинформационные системы (ГИС) все чаще находят применение в различных отраслях, связанных с охраной природы и рациональным природопользованием, например [1]. Создание баз данных, совместимых с картографическим редактором позволяет более точно оценивать текущую ситуацию на той или иной территории и, как следствие, принимать экологически грамотные решения.

Смоленский район отличается чрезвычайной пестротой почвообразующих пород, сложностью их строения, что неизбежно отражается и на сложности почвенного покрова [2]. ГИС разрабатывалась на основе программной среды MapInfo 6.0. Первый этап – создание базы данных по почвенном потенциалу, территорий хозяйств Смоленского района, которая включает карты: почвенную [3], лесистости, административно-хозяйственного деления, бонитета почв, распределения качественной характеристики почв по административно-хозяйственным субъектам. В результате выполнено районирование Смоленского района по сельскохозяйственному потенциалу (качеству) земель. База данных включает в себя два блока.

В первый блок входят объекты, расположенные в соответствии с координатами на местности. Объектам придается порядковый номер; задается типовой номер, на основании которого можно создавать группы различных объектов; название объекта, его координатная привязка. В нашем случае объекты полигональны. Чтобы определить координаты полигона необходимо знать координаты поворотных точек, на основании которых был создан полигон. Полигональный объект на почвенной карте – ареал, занимаемый тем или иным типом почв – представлен в виде векторного изображения. Для универсальности (чтобы таблицу базы данных можно было использовать в различных картографических редакторах) координаты желательно представить в десятичных градусах.

Второй блок включает атрибутивную информацию, которая несет количественные и качественные характеристики координировано расположенных объектов. Этот блок включает как числовую, так и текстовую информацию. Текстовые атрибутивные данные можно использовать как описательное добавление к числовым атрибутивным данным, поясняющее и уточняющее их. К атрибутивной информации можно также отнести и временную информацию, т. е. дату и время того или иного события, связанного с данным координированным объектом: дата бонитировки, дата организации хозяйствующего субъекта т. д.

Бонитировка почв Смоленского района проводилась по трем основным показателям: содержание гумуса в пахотном горизонте, сумма поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями. Вводился поправочный коэффициент на категории гранулометрического состава почв и почвообразующих пород, состояние увлажнения и смытость почв [4]. Выделены следующие классы.

1.  Наилучшие почвы – дерновые и дерново-карбонатные, дерново-подзолистые и дерново-среднесуглинистые на лессовых породах.

2.  Очень хорошие – дерново-подзолистые, и бурые легкосуглинистые почвы на лессовидных суглинках.

3.  Хорошие – дерново-подзолистые легкосуглинистые на двучленных и дерново-подзолистые среднесуглинистые на лессовидных породах.

4.  Среднего качества – дерново-слабо- и среднеподзолистые супесчаные и бурые на легких породах.

5.  Ниже среднего качества дерново-сильноподзолистые супесчаные, дерново-подзолистые слабоглееватые супесчаные, дерново-слабоподзолистые глееватые на многочленных породах, дерново-подзолистые среднесмытые, пойменные дерновые песчано-супесчаные почвы.

6.  Плохие почвы пашни – дерново-сильноподзолистые супесчаные, дерново-подзолистые слабо глееватые супесчаные, дерново-слабоподзолистые легко- и тяжелосуглинистые глеевые (заболоченные) почвы.

На основании бонитировки присвоим значение бонитета каждому типу почв в атрибутивном блоке таблиц базы данных. Методом создания тематической карты в картографическом редакторе MapInfo 6.0 проведем объединение различных типов почв на основании их бонитета. В итоге получаем укрупненные по сравнению с почвенными полигональные объекты, бонитета почв. Следующим шагом является нанесение границ сельских округов и территориально-хозяйствующих субъектов, путем подключения слоя «Границы сельских округов». Данный слой целесообразно использовать т. к. границы и названия сельскохозяйственных предприятий постоянно изменяются, и выполненная на их основе ГИС быстро устаревает. Для оценки качества почв хозяйствующих субъектов необходимо создание индивидуальных ГИС с использованием крупномасштабных почвенных карт, топографических планов и материалов дополнительных исследований.

В нашей работе встала задача выявить, какие земли используются в сельскохозяйственном производстве. За неимением достаточного количества данных о распределении земельного фонда действующих пашен мы включим в эту категорию все земли не занятые городской застройкой (г. Смоленск), лесами и гидрографической сетью. Для этого подключаем слои лесистость, гидрографическая сеть, городская застройка и прилегающая к ней территория таким образом, чтобы они находились над слоем бонитет почв и под слоем границы хозяйствующих субъектов.

Последним шагом будет районирование хозяйствующих субъектов по бонитету, а, следовательно, по потенциалу плодородности территорий. Районирование проводится на основании анализа соотношения площади почв ниже среднего качества к площади того или иного сельского округа. Эта методика позволяет широко использовать ГИС с практической точки зрения. Таким образом, применив метод равновеликих шагов [5] территории сельских округов можно разделить на 5 классов по качеству почв: менее 25 %; от 25 до 50 %; от 50 % до 75 %; более 75 % (рис. 1).

Для решения данной задачи необходимо в базу данных территориальных субъектов добавить атрибутивную информацию о площадях, занимаемых почвами с тем или иным почвенным бонитетом.

Рисунок 1. Районирование территории Смоленского района по потенциалу плодородности почв

Наиболее высокий почвенный потенциал наблюдается на используемых в сельском хозяйстве землях в сельских округах, центрами которых являются поселки Новосельцы (14,81 %) и Аполье (22,24 %), а самый низкий – в округах Печерск (86,91 %) и Магалищина (88,51 %). К относительно благоприятным можно отнести округа с центрами в Русилово, Хохлово, Дивасы, Замошье, Мазальцево, Бабны, Кощино, Волоковая, Каспля (от 31,88 до 48,51 %). К менее благоприятным – Моготово, Талашкино, Жуково, Михновка, Лойно, Сметанино, Богородицкое, Пригорское, Катынь (от 51,53 до 66,07 %).

Предложенная методика построения геоинформационной системы позволяет оценивать почвенный потенциал территорий и делать выводы об эффективности его использования, что важно при решении задач рационального природопользования.

Список литературы:

1. Погуляев Д.И., Махотин Б.А. Смоленский район. Смоленск, 1973.
2. Пиковский Ю.И., Геннадиева А.А. ГИС для оценки устойчивости почв к загрязнению техногенными с углеводородами (на примере Калининградской области) // Вестник МГУ, сер. геогр., 2004. № 3. С. 18–24.
3. Почвенная карта Смоленской области масштаба 1:200000 / Ред. А.И. Саталкин. Минск, 1989.
4. Маймусов Д.Ф. Зеркало ландшафтов. Смоленск: «СМЯДЫНЬ», 1997.
5. Краак М.-Я., Ормелинг Ф. Картография: визуализация геопространственных данных / Перевод под ред. B.C. Тикунова. – М.: Научный мир, 2005.