Агролесомелиоративное картографирование и моделирование деградационных процессов на основе аэрокосмического мониторинга и геоинформационных технологий (13.07.2009)

Автор: Юферев Валерий Григорьевич

4. Выявлены зависимости изменения основных параметров, характеризующих состояние компонентов агролесоландшафтов. Установлено, что фототон изображения открытых почв определяется содержанием гумуса в них и описывается экспоненциальным уравнением; анализ данных показал, что имеются устойчивые зависимости между этими группами данных. Корреляция между этими группами имеет значения от 0,888 до 0,980. Для пастбищ зависимость величины фототона изображения от проективного покрытия носит нелинейный характер и имеет верхний и нижний пределы. В связи с этим для математической модели выбрана логистическая зависимость, дающая возможность с коэффициентом корреляции не менее 0,933 описывать наблюдаемые изменения в состоянии пастбищ. Фототон полога древостоев на космоснимке зависит от его сохранности. Разработка критериев сохранности и определение диапазонов фототона по состоянию крон дает возможность автоматизировать компьютерное дешифрирование космоснимков этих объектов. Математическое описание характерных параметров ландшафтов по результатам анализа их изображения на космофотоснимках позволило разработать методологию оценки состояния пашни, пастбищ и защитных лесных насаждений.

5. Разработана методика математико-картографического моделирования деградации агролесоландшафтов на основе космофотоинформации. Картографическое представление пространственных изменений, как модель состояния ландшафтов, дает временной срез, фиксированное отражение экологической ситуации, а компьютерная цифровая модель дает возможность на основе математических уравнений осуществить моделирование и прогнозирование состояния агролесоландшафтов. Разработанная компьютерная модель агроландшафта включает: данные результатов компьютерного дешифрирования АКФ; систему математических зависимостей, описывающих характеристики и динамику ландшафтных объектов; цифровую модель рельефа и цифровую картографическую модель агролесоландшафта.

6. Разработанная система математико-картографического, прогнозно-динамического моделирования является основой для составления интерактивных цифровых тематических космофотокарт и позволяет организовать систему управления агролесоландшафтами на новом информационном уровне.

7. Разработана методика анализа агроландшафта на основе его синтезированной модели, представляющей собой цифровую модель рельефа, совмещенную с картографической моделью местности, космофотокартой и векторной моделью крутизны слонов. Эта методика позволяет проводить дифференциальный анализ крутизны склонов и определять величину уклона линии склона.

8. Компьютерное тематическое картографирование состояния агроландшафтов Волгоградской области, Республики Калмыкия, Республики Дагестан, Чеченской республики, Ставропольского края, Краснодарского края и Ростовской области с применением компьютерного дешифрирования аэрокосмоснимков позволило установить уровни деградации, выделить и определить деградированные площади сельскохозяйственных угодий, установить их точное местоположение. Полученные в результате исследований результаты позволили решить проблему оперативной, экономичной и достоверной оценки агроэкологического потенциала территорий, рассчитать возможную продуктивность агролесоландшафтов и выявить критические участки, требующие немедленного вмешательства для реконструкции и восстановления. Полученные данные позволяют определить необходимые технологии и рассчитать силы и средства для устранения последствий деградации.

9. Осуществлено теоретическое обоснование и разработаны адаптированные, ресурсосберегающие технологии и технические средства точного, лесомелиоративного обустройства агроландшафтов, такие как выращивание посадочного материала в лесопитомниках, создание устойчивых защитных лесных насаждений на склонах и профилактики пожаров в лесных насаждениях. Новизна разработок защищена 10 патентами и 1 положительным решением на выдачу патента.

10. Разработаны методические основы для эколого-экономической оценки состояния почв, пастбищ и защитных лесных насаждений по критериям содержания гумуса, проективному покрытию и сохранности полога древостоя, что дает возможность на основе аэрокосмической информации выявить стоимость этих ресурсов и определить экономическую составляющую эффективности агролесомелиоративного прогнозно-динамического картографирования деградационных процессов в агроландшафтах с использованием разработанных математических моделей их состояния.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии в соавторстве

1. Агролесомелиорация, изд. 5-е, перераб. и доп. / под ред. Академиков РАСХН А. Л. Иванова и К. Н. Кулика; ВНИАЛМИ. – Волгоград, 2006. – 746 с.

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах по перечню ВАК

1. Юферев, В. Г. Компьютерная диагностика состояния почв в агроландшафтах на основе аэрокосмического мониторинга /В. Г. Юферев // Южно-Российский Вестник геологии, географии и глобальной энергии. – Астрахань, 2006 – №5 (18). – С. 32 – 34.

2. Юферев, В. Г. Дистанционный мониторинг состояния и динамики агроландшафтов./ В. Г. Юферев // Земледелие. – 2007. – № 3. – С. 8-9.

3. Юферев, В. Г. Оценка экологического состояния лесных насаждений урбанизированной территории на основе космической информации (на примере Волгограда) / В. Г. Юферев, О. Ю. Березовикова // Лесное хозяйство. – 2007. - № 4. – С. 29-31.

4. Юферев, В. Г. Оценка структуры защитных лесных насаждений на орошаемых землях Сарпинской низменности / В.Г. Юферев, З.П. Дорохина // Лесное хозяйство. – 2009. – № 3. – С. 23-24.

5. Юферев, В. Г. Аэрокосмические методы исследования пригородных агроландшафтов / В. Г. Юферев, О.Ю. Березовикова// Земледелие. – 2007. – № 6. – С. 5-6.

6. Юферев В. Г. Эколого-экономическая оценка деградации агроландшафтов на основе дистанционного мониторинга (на примере Черных земель Калмыкии). / К. Б. Бакурова, В. Г. Юферев // Воронеж: Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. – 2009. - № 1. – С. 79-83

7. Юферев, В. Г. Обобщенная модель системы "Источник питания – турбулентная воздушная струя" / В. Г. Юферев, В. Н. Хорошавин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – М.: РАСХН, 2001. – № 3. – С. 17-18.

8. Юферев, В. Г. Новая технология выращивания посадочного материала в лесопитомниках / Ю. М. Жданов, В. Г. Юферев // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2009. – № 1 – С. 22-24.

9. Юферев, В. Г. Предотвращение и тушение пожаров с помощью воздушного потока / В. Г. Юферев, Ю. М. Жданов // Лесное хозяйство, 2004. – № 4. – С. 47-48.

Основные патенты на изобретении

1. Пат. 2265839 РФ, МКИ G 01 N 33 / 24, G 01 V 9 / 00. Способ определения состояния почвы, подверженной деградации / К. Н. Кулик, В. Г. Юферев, А. С. Рулев, К. Б. Бакурова; заявитель и патентообладатель ГУ ВНИАЛМИ. - № 2004111328/14; заявл. 13. 04. 04; опубл. 10.12.05. Бюл. № 34. – 3с.

2. Пат. RU № 2327107 С1 Российская Федерация, МПК G01C 11/00. Способ определения состояния пастбищ, подверженных деградации / К. Н. Кулик, В. Г. Юферев, А. С. Рулев, К. Б. Бакурова; заявитель ГНУ ВНИАЛМИ Россельхозакадемии. - №2006112379/28; заявл. 13. 04. 2006; опубл. 20.06.2008, Бюл. № 17; приоритет от 13.04.2008, - 3 с.

3. Пат. RU № 2330242 С1 Российская Федерация, МПК G01C 11/00. Способ определения состояния защитных лесных насаждений / В.Г. Юферев, К.Н. Кулик, А.С. Рулев, А.В. Кошелев; заявитель ГНУ ВНИАЛМИ Россельхозакадемии. - №2006144553/28; заявл. 13. 12. 2006; опубл. 27.07.2008, Бюл. № 21; приоритет от 13.12.2006, - 3 с.

9. Пат. RU 2265315 С 1 Российская Федерация. МПК А 01 G 13/02. Способ выращивания растений /Ю.М. Жданов, В.Г. Юферев, В.Н. Хорошавин, заявитель и патентообладатель ГУ Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации.- заявл. 15.03 2004 № 2004107588 опубл. 10.12.2005, Бюл. №34. – 2 с.

10. Пат. RU 2267913 С 1 Российская Федерация. МПК А 01 G 13/02. Защитное покрытие для растений /Ю.М. Жданов, В.Г. Юферев, заявитель и патентообладатель ГУ Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации.- заявл. 21.06 2004 № 2004118783, опубл. 20.01.2006, Бюл. №02. – 5 с.

11. Пат. RU 2216899 С 1 Российская Федерация. МПК 7 А 01 С 7/00. Способ посева семян на аридных пастбищах /Ю.М. Жданов, В.И. Петров, В.Г. Юферев, Н.Е. Глушкова, заявитель и патентообладатель Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации.- заявл. 20.03 2002 № 2002107176, опубл. 27.11.2003, Бюл. №33. – 8 с.

Работы, опубликованные в материалах конференций и симпозиумов

Юферев, В. Г. Методическое пособие по применению информационных технологий в агролесомелиоративном картографировании / К. Н Кулик, В. Г. Юферев и др. М.: Россельхозакадемия, 2003. – 48 с.

Юферев, В. Г. Компьютерная технология оценки смытости почв / К. Н Кулик, А. С. Рулев, В. Г. Юферев // Модели и технологии оптимизации земледелия: сб. докл. Межд. науч.-практ. конф., 9-11 сентября 2003 г. – Курск: "Курский ЦНТИ", 2003. – С. 445-448.

Юферев, В. Г. Применение информационных технологий в агролесомелиоративном картографировании / К. Н Кулик, А. С. Рулев, В. Г. Юферев // Проблемы опустынивания и защита биологического разнообразия природо-хозяйственных комплексов аридных регионов России. – М.: "Современные тетради", 2003. – С 46-51.

Юферев, В. Г. Компьютерное прогнозно-динамическое картографирование состояния защитных лесных насаждений / В. Г. Юферев, А. С. Рулев // Теория и практика агролесомелиорации: матер. межд. науч.-практ. конф., г. Саратов, 6-8 сентября 2005. – Волгоград, 2005. – С. 38-45.

.Юферев, В. Г. Динамика изменения состояния деградированных земель на основе дистанционного мониторинга / В. Г. Юферев, К. Б. Бакурова // Эколого-мелиоративные аспекты научно-производственного обеспечения АПК – М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. – С. 42-47.

Юферев, В. Г. Методология картографо-аэрокосмического изучения лесоаграрных ландшафтов аридных регионов / В.Г Юферев, А. С. Рулев // Изучение природной среды аридных регионов с использованием космической информации. – Элиста: КИСЭПИ, 2005

Юферев, В. Г. Компьютерное моделирование динамики экологического состояния агроландшафтов на примере биосферного заповедника "Черные земли" Степи Северной Евразии: / К. Н. Кулик, В. Г. Юферев, К. Б. Бакурова // Матер. IV междунар. симпозиума / под ред. А. А. Чибилева. – Оренбург: ИПК "Газпромпечать", ООО "Оренбурггазпромсервис", 2006. – С. 405-409.

Юферев, В. Г. Проблемы сохранения ландшафтного разнообразия в сухой степи Среднего Дона Степи Северной Евразии / К. Н. Кулик, А. С. Рулев, В. Г. Юферев и др. // Матер. IV междунар. симпозиума / под ред. А. А. Чибилева. - Оренбург: ИПК "Газпромпечать", ООО "Оренбурггазпромсервис", 2006. – С. 409-411.

Юферев, В. Г. Картографическое моделирование и прогноз деградации агроландшафта. Опустынивание и борьба с ним / К. Н. Кулик, А. С. Рулев, В. Г. Юферев и др. // Матер. Междунар. научной конференции по борьбе с опустыниванием. Россия, республика Хакасия, НИИ аграрных проблем Хакасии, 16-19 мая 2006 г./ под ред. В. К. Савостьянова и И. П. Свинцова /Российская академия сельскохозяйственных наук, Сибирское отделение, ГНУ НИИ аграрных проблем Хакасии. – Абакан: Типография ООО "Фирма "Март", 2007. – С. 283-289.

Юферев, В. Г. Дистанционная оценка деградации пастбищ по аэрокосмоснимкам / К. Н. Кулик, А. С. Рулев, К. Б. Бакурова и др. // Современное состояние лесного хозяйства и озеленения в Республике Казахстан: проблемы, пути их решения и перспективы: матер. межд. науч. конф., посвященной 50-летию организации НПЦ лесного хозяйства МСХ РК, 23-24 августа 2007 г., Щучинск. – Алматы, 2007. – С. 253-257.

Юферев, В. Г. Атлас тематических карт для агролесомелиорации и защитного лесоразведения / К. Н. Кулик, А. С. Рулев, А. А. Дзугаев и др. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2007. – 150 с., 72 карты, 3 табл.

Юферев, В. Г. Методические указания по ландшафтно-экологическому профилированию при агролесомелиоративном картографировании / К. Н. Кулик, Е. С. Павловский, А. С. Рулев и др. – М.: Россельхозакадемия, 2007. – 42 с.


загрузка...