Оценка состояния подземных инженерных сооружений мелиоративной системы с помощью карт влажности, полученных на основе данных дистанционного зондирования земли беспилотным летательным аппаратом DJI PHANTOM 4 MULTISPECTRA

Мелиоративная система – комплекс инженерных сооружений и устройств, обеспечивающих  создание  требуемых  водного,  воздушного,  теплового  и  питательного режимов  почв.  В  состав  мелиоративных  систем  входят  подземные  трубопроводы,  дренажи, гидротехнические  сооружения,  которые  могут  выйти  из  строя  и  потребовать  ремонта. Однако обнаружить проблемный участок без мониторинга по площади системы устаревшими способами или проведением изыскательских работ невозможно. Целью исследований является обоснование  использования  карт  влажности  почвы,  полученных  БЛА  DJI  PHANTOM  4 MULTISPECTRA, для определения проблемных участков мелиоративной сети или, наоборот, их  отсутствия.  Аэрофотосъемка  проводилась  в  мае  2021 г.  на  обрабатываемом  участке осушительно-увлажнительной  сети  Яхромской  поймы  Московской  области.  В  результате съемки получены цифровая модель рельефа местности, оперативная карта влажности на основе рассчитанного  водного  индекса  NDWI.  Высота  полета  квадрокоптера  составляла  180  м  над поверхностью  земли,  размер  пикселя  снимка  земной  поверхности  –  7,9  см.  По  результатам аэрофотосъемки установлено, что на выбранном участке абсолютные отметки поверхности земли изменяются от 134,67 до 135,23. В среднем уклон поверхности земли выбранного участка составляет 0,002 в направлении с северо-запада на юго-восток, отсутствуют ярко выраженные микроформы рельефа. Влажность в поверхностном слое почвы, полученная в полевых условиях, соответствует  выделенному  на  оперативной  карте  влажности  разнообразию  цветовых участков  водных  индексов  NDWI.  В  почвенных  условиях  изучаемого  участка  влажность поверхностного  слоя  почвы  находится  в  логарифмической  зависимости  от  нормализованного разностного  водного  индекса  NDWI.  Коэффициент  корреляции  составляет  0,9 ± 0,06,  что свидетельствует о весьма высокой связи между изучаемыми показателями. Такую карту можно использовать для определения проблемных участков мелиоративной сети.

1. Семенова К.С. Оценка формулы определения испаряемости для создания осушительно-увлажнительных земель на осушенных торфяниках Мещерской низменности // Природообустройство. 2019. № 4. С. 23-28. DOI:10.34677/1997-6011/2019-4-23-29. EDNCKBOZX.

2. Семенова К.С. Обоснование объема противопожарной водоподачи при шлюзовании торфяников // Природообустройство. 2016. № 1. С. 84-90. EDN VVWIYD.

3. Янко Ю.Г. Способы восстановления работоспособности закрытого дренажа // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. № 4. С. 33-35.

4. Сутырина Е.Н. Дистанционное зондирование земли: учебное пособие. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2013. 165 с.

5. Калинин А.А. Фотограмметрия и дистанционное зондирование. Курс лекций: учебное пособие / Бондаренко А.М., Строгий Б.Н. и др. Зерноград: Донской ГАУ, 2017. 98 с.

6. Шабанов Н.В. Валидация оценки индекса листовой поверхности по данным MODIS для редкостойных лесов Кольского полуострова с использованием материалов съемок беспилотных летательных аппаратов / Михайлов Н.В., Тихонов Д.Н. и др. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 2. С. 156-2170.

7. Гришин В.А. Мультиразрешение в оптических навигационных системах космических аппаратов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19, № 3. С. 105-113.

8. Урбонас Р.И. Методические исследования почвенной влажности на мелиорированных землях. Методы полевых исследований по осушительным мелиорациям. М.: Колос, 1983. С. 150-159.

9. Денисов Е.П., Денисов К.Е., Молчанова Н.П. Курс лекций по дисциплине «Мелиорация, рекультивация и охрана земель» для аспирантов, направление подготовки 35.06.01 «Сельское хозяйство». Саратов: Саратовский ГАУ, 2014. 57 с.

10. Пчелкин В.В., Сурикова Т.И., Семенова К.С. Основы научной деятельности. М.: ООО Издательство «Спутник+», 2018. 173 с. EDN XVVDZZ. http://elib.timacad.ru/dl/local/umo200.pdf