Использование данных дистанционного зондирования Земли при картографировании структуры почвенного покрова урболандшафтов

Представлены результаты картографирования структуры почвенного покрова ключевого участка “Университетский” в пределах г. Волгограда. В качестве объектов исследования выбрана южная часть территории Советского и северная часть Кировского районов города. Ключевой участок имеет площадь 15 км². Основным методом исследования ключевого участка было картографирование с применением данных дистанционного зондирования Земли в программе QGIS и маршрутных наземных исследований. В качестве дистанционной информации использовались космические снимки высокого разрешения. Картографирование структуры почвенного покрова участка базировалось на подходах Строгановой М.Н. и Сухачевой Е.Ю. Для картографирования видов дневной поверхности территории ключевого участка использовался автоматизированный метод с ручным обучением. Названия почв и техногенных поверхностных образований даны по Классификации и диагностике почв России 2004 г. с дополнениями, а также WRB (2022). По результатам картографирования создана почвенная карта-схема ключевого участка, отражающая особенности структуры почвенного покрова, пространственного распределения отдельных типов (подтипов) почв и техногенных поверхностных образований (масштаб 1 : 50 000), содержащая 19 единиц легенды. Почвенный покров ключевого участка отражает структуру и характер землепользования и представляет собой разнообразие естественных и антропогенных почв. Среди антропогенных почв выделены различные агроземы, а также агрокаштановые почвы. Собственно городские почвы представлены урбостратоземами, стратоземами компостно-гумусовыми и стратоземами гумусовыми урбистратифицированными. Среди естественных почв отмечены каштановые почвы разного гранулометрического состава и степени солонцеватости, приуроченные к овражно-балочной сети и прилегающим водоразделам. Восточная часть участка представлена аллювиальными светло- и темногумусовыми мергелистыми почвами разной степени нарушенности. Таким образом, составленная почвенная карта-схема может послужить основой для разработки крупномасштабной почвенной карта-схемы для всей территории г. Волгограда. Это позволит эффективно решать задачи территориального планирования при осуществлении работ по озеленению и благоустройству городской территории.

1. Ананко Т.В., Герасимова М.И., Савицкая Н.В. Почвенные карты городов для унифицированной цифровой модели почвенного покрова России // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2024. Вып. 121. С. 200–240. DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2024-121-200-240.

2. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Почвенный покров Санкт-Петербурга: “из тьмы лесов и топи блат” к современному мегаполису // Биосфера. 2013. Т. 5. № 3. С. 327–352.

3. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Принципы создания почвенной карты мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) // Почвоведение. 2014. № 7. С. 790–801.

4. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Эволюция почв и почвенного покрова мелиорированных земель. СПб: Изд-во С.-Пб. ун-та, 2009. 266 с.

5. Власов Д.В., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. Картографирование ландшафтно-геохимической структуры урбанизированной территории (на примере Москвы) // ИнтерКарто/ИнтерГИС. 2017. Т. 23. № 1. С. 242–255.

6. Геологическая карта СССР (М 1 : 200 000), лист M-38-XXXIII. Всесоюзные аэрогеологический трест Министерства геологии СССР. М., 1968.

7. Герасимова М.И., Богданова М.Д. Картография почв на страницах журнала “Почвоведение” (обзор публикаций с 1899 г.) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2021. Вып. 107. С. 139–179. DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2021-107-139-179.

8. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск: Ойкумена, 2003. 268 с.

9. Гордиенко О.А., Манаенков И.В., Холоденко А.В., Иванцова Е.А. Картографирование и оценка степени запечатанности почв города Волгограда // Почвоведение. № 11. 2019. С. 1383–1392.

10. Еремченко О.З., Шестаков И.Е., Москвина Н.В. Почвы и техногенные поверхностные образования урбанизированных территорий Пермского Прикамья. Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т., 2016. 252 с.

11. Жоголев А.В., Савин И.Ю., Голосная А.О. Изменение площади нарушенных почв садово-дачных участков в Подмосковье, выявляемое по спутниковым данным Landsat // Науки о Земле. 2014. № 1–2. С. 76–83.

12. Зеленое кольцо: Опыт создания лесопарковых насаждений и садов вокруг Волгограда / Годунов Ю.Н., Грачев А.Г., Калашников А.Ф., Колесников А.С. Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во, 1964. 102 с.

13. Зинченко Е.В., Горохова И.Н., Круглякова Н.Г., Хитров Н.Б. Современное состояние орошаемых почв юга Приволжской возвышенности // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020. Вып. 104. С. 68–109. DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-104-68-109.

14. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 235 с.

15. Козловский Ф.И., Горячкин С.В. Современное состояние и пути развития теории структуры почвенного покрова // Почвоведение. 1993. № 7. С. 31–43.

16. Кулик К.Н., Рулев А.С., Кошелева О.Ю. Почвенный покров урбанизированных территорий: идентификация и картографирование по космическим снимкам // Проблемы региональной экологии. 2015. № 3. С. 121–125.

17. Мартыненко А.И., Строганова Н.М., Прокофьева Т.В. Специфика структуры почвенного покрова крупных городов (на примере Москвы) // Мат-лы Межд. конф. “Пространственно-временная организация почвенного покрова: теоретические и прикладные аспекты”. СПб, 2007. С. 462–464.

18. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

19. Почвенное картирование / Под ред. Апарина Б.Ф., Касаткиной Г.А. СПб.: Изд-во С.-Пб. ун-та, 2012. 128 с.

20. Прокофьева Т.В., Герасимова М.И., Безуглова О.С., Бахматова К.А., Гольева А.А., Горбов С.Н., Жарикова Е.А., Матинян Н.Н., Наквасина Е.Н., Сивцева Н.И. Введение почв и почвоподобных образований городских территорий в классификацию почв России // Почвоведение. 2014. № 10. С. 1155–1164.

21. Прокофьева Т.В., Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Губанков АА. Почвы (с почвенной картой г. Москвы) // Экологический атлас г. Москвы. М.: АБФ/ABF, 2000. С. 17–18.

22. Савин И.Ю. Картографирование экраноземов Московской агломерации по спутниковым данным Landsat // Исследование земли из космоса. 2013. № 5. С. 55–61.

23. Сорокина Н.П. Методология составления крупномасштабных агроэкологически ориентированных почвенных карт / Под ред. Шишова Л.Л., Панковой Е.И. М.: Изд-во Почв. ин-та им. В.В. Докучаева РАСХН, 2006. 161 с.

24. Cухачева Е.Ю. Почвы и почвенный покров антропогенно-преобразованных территорий: Дис. … док. геогр. наук. 25.00.23. СПб, 2021. 561 с.

25. Сухачева Е.Ю., Апарин Б.Ф., Андреева Т.А., Казаков Э.Э., Лазарева М.А. Принципы и методы создания цифровой среднемасштабной почвенной карты Ленинградской области // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2019. Т. 64. № 1. С. 100–113.

26. Сухачева, Е.Ю., Апарин Б.Ф. Структура почвенного покрова антропогенно-измененных ландшафтов Ленинградской области // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1140–1154.

27. Тихонова А.А., Холоденко А.В. Регулярный мониторинг состояния почв и зеленых насаждений как направление оценки качества городской среды // Природные системы и ресурсы. 2021. Т. 11. № 3. С. 5–13.

28. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423.

29. Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Диагностические горизонты в классификации почв России: версия 2021 г. // Почвоведение. 2021. № 8. С. 899–910.

30. Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Предлагаемые изменения в классификации почв России: диагностические признаки и почвообразующие породы // Почвоведение. 2022. № 1. С. 3–14.

31. Шестаков И.Е., Еремченко О.З., Филькин Т.Г. Картографирование почвенного покрова городских территорий на примере г. Пермь // Почвоведение. 2014. № 1. С. 12.

32. Charzynski P., Galbraith J.M., Kühn D., Kabała C., Prokofeva T.V., Vasenev V.I. Classification of urban soils // Soils within cities. Global approaches to their sustainable management. Stuttgart: Catena-Schweizerbart, 2017. P. 93–106.

33. Chen J., Ban Y., Li S. China: Open access to Earth land-cover map // Nature. 2014. Vol. 514(7523). 434 p.

34. EEA. Land take in Europe. Copenhagen: EEA, 2009. URL: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/land-take3/assessment.

35. Franck-Néel C., Borst W., Diome C. Mapping the land use history for protection of soils in urban planning: what reliable scales in time and space? // J. Soils Sediments. 2015. 1687–1704.

36. Google maps. URL: https://www.google.ru.

37. IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4 th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria.

38. Lagacherie P., McBratney A.B. Spatial soil information systems and spatial soil inference systems: perspectives for digital soil mapping // Developments in soil science. 2006. Vol. 31. P. 3–22.

39. Pindral S., Kot R., Hulisz P. The influence of city development on urban pedodiversity // Sci Rep. 2022. No. 12. P. 6009.

40. Schleusz U., Wu Q., Blume H.P. Variability of soils in urban and periurban areas in Northern Germany Schleusz // Catena. 1998. Vol. 33, No. 3–4. P. 255–270.

41. Sobocká J., Saksa M., Feranec J., Szatmári D., Holec J., Bobáľová H., Rášová A. Mapping of urban environmentally sensitive areas in Bratislava city // J. Soils Sediments. 2021. No. 20(6).

42. UN 2018. World urbanization prospects.: the 2018 revision. URL: https://population.un.org/wup/Download/.

43. Vialle A., Giampieri M. Mapping urbanization as an anthropedogenetic process: A section through the times of urban soils // Urban Planning. 2020. No. 5. P. 262.