The estimation of soil humidity by the satellite Sentinel-2 imageries (object of study is the Baryshivs'kyi district of the Kiev region)

Abstract

Представлено академіком НАН України В.І. Ляльком Досліджено вологість грунту на полях Баришівського полігона Київської області, де переважає такий вид деградації ґрунтового покриву, як мікрозападини рельєфу. У дослідженні використані багатоспектральні супутникові знімки Sentinel-2. Зіставлено дані польових робіт та супутникової зйомки. Запропоновано використання нормалізованого водного індексу (NWI), який відображає хорошу кореляцію із відсотком вологості ґрунту, що отриманий на базі польових робіт. На основі польових та супутникових даних укладена карта зволожених ділянок поверхні. Аналіз даних виявив перезволожені ґрунти на дні мікрозападинних форм рельєфу, внаслідок чого відбувається змінення типу ґрунту та рослинності на дні. Ключові слова: нормалізований водний індекс (NWI), мікрозападини, вологість ґрунту, супутник Sentinel-2. Актуальність дослідження. Одним із видів деградації ґрунту є мікрозападинні форми рельєфу. Надлишкове перезволоження мікрозападин призводить до значних збитків у сільському господарстві. Внаслідок щорічного весняно-літнього затоплення відбувається накопичення води у понижених ділянках, які часто сполучаються безрусловими улоговинами. У лісостеповій зоні України мікрозападини можуть займати значні площі. Вони впливають на водний режим території. Саме мікрозападини виконують основну функцію живлення та поповнення ґрунтових вод. На ділянках розвитку мікрозападин фіксуються зони підвищеної фільтрації вологи і розчинених (у тому числі забруднювальних) речовин. Вивчення зон фільтрації через мікрозападинний рельєф набуває актуальності для встановлення процесів забруднення підземних вод [1]. Постійний рух води під час атмосферних опадів, з рівнинних ділянок до мікрозападин спричиняє і постійне перенесення мулистих фракцій ґрунту. Цей процес підтверджується (хоча й неоднозначно) збільшенням вмісту мулу у верхньому горизонті ґрунтового профілю. Водночас унікальна стабільність мікрозападин і їх багаторічне існування підтверджує, що денудаційні процеси не можуть призвести до вирівнювання поверхні й ліквідації таких

Characteristic of the Soil Moisture State Based on Cartographic Methods and Satellite Survey Data

“…При відсутності латерального виносу надлишкова волога та привнесені речовини (добрива) інфільтруються у ґрунтові води. Зроблено оцінку кількісного зв'язку між значеннями водного індексу NWI та вмістом вологи в поверхневому шарі ґрунту (10 см) у відсотках, для подібних метеорологічних умов на час зйомки, виконано оцінку кореляції між значеннями вологості в точках відбору проб та індексу NWI у пікселах, що відповідали точкам опробування [13]. Результати кореляційної залежності поверхневого шару ґрунту наведено у табл.…”

“…Найбільш сухі території відповідають зволоженості поверхні менше 22%. Найвологіші зони, де вміст вологи більше 29% та майже постійно перебуває вода [12,13].…”