научная статья по теме ПОЧВЕННАЯ АТРИБУТИВНАЯ БАЗА ДАННЫХ РОССИИ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ПОЧВЕННАЯ АТРИБУТИВНАЯ БАЗА ДАННЫХ РОССИИ»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2010, № 8, с. 899-908

ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ

УДК 631.4

ПОЧВЕННАЯ АТРИБУТИВНАЯ БАЗА ДАННЫХ РОССИИ*

© 2010 г. В. М. Колесникова1, И. О. Алябина2, Л. А. Воробьева1, Э. Н. Молчанов3, С. А. Шоба1, В. А. Рожков3

Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы 2Институт экологического почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы 3Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2

Поступила в редакцию 21.05.2009 г.

В России давно назрела необходимость создания соответствующей мировому уровню почвенной атрибутивной (профильной) информационной базы данных, которая должна стать основой для создания системы мониторинга состояния почв и разработки мер по их охране и рациональному использованию земель. Необходима единая система сбора и хранения информации о почвах, которая являлась бы в то же время открытой для всеобщего использования. Данная работа посвящена вопросам концепции и методологии создания Почвенно-географической базы данных России (ПГБД). Приводится структура и содержание почвенной атрибутивной базы данных, в основу которой положена концепция репрезентативных почвенных профилей. Составлен список классификаторов для подготовки форматов представления данных в ПГБД на основе существующих концепций морфологии почв; классификаторов, характеризующих основные физико-химические свойства почв. Работа положена в основу создания информационного ресурса в Интернет по адресу http:// db.soil.msu.ru — "Почвенно-географическая база данных России. Проект Общества почвоведов им. В.В. Докучаева".

Обладающая огромными и разнообразными почвенными ресурсами, Россия всегда являлась одним из основных участников глобальных почвенных программ, таких, как создание почвенной карты Мира FAO-UNESCO [65], оценка глобальной деградации почв — World Map of the Status of Human-Induced Soil Degradation [75] и др. Россия обладает необходимой по количеству и качеству почвенной информацией, чтобы быть включенной в единое почвенно-информационное пространство Евросоюза для целей научного анализа и рационального использования почв в рамках международных проектов и программ.

Несмотря на огромный материал, накопленный многолетними исследовательскими работами отечественного генетического почвоведения, на сегодняшний день в России не существует единой информационной системы, служащей достоверной основой разработки системы контроля, использования почвенных ресурсов, сертификации почв и сельскохозяйственной продукции, а также агротехнологий. В России давно назрела необходимость создания соответствующей мировому уровню почвенной атрибутивной (профильной) информационной базы данных, которая явилась бы результатом систематизации и обобщения обширных данных о разнообразии почвенного покрова на разных уровнях структурной

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 08-04-00672-а).

организации в тесной связи со всеми экологическими факторами его дифференциации. Почвенная атрибутивная база данных необходима в качестве основы для создания системы мониторинга состояния почв и разработки мер по их охране и рациональному использованию земель.

На разработку единой почвенной базы направлены многие зарубежные работы последних лет. В 1986 г. Европейской Комиссией в рамках проекта MARS (Мониторинг сельского хозяйства дистанционными методами) была начата разработка "Почвенно-географической базы данных стран Евразии и Средиземноморья", содержащей параметры почвенного покрова, пригодные для агрометеорологического и экологического моделирования на региональном, национальном и континентальном уровнях и охраны почв. В настоящее время функционирует четвертая версия Почвен-но-географической базы данных стран Евразии и Средиземноморья масштаба 1 : 1000000. Почвенная база претерпела несколько модификаций [24]. В последние годы был создан ряд уникальных почвенно-информационных систем различного уровня: глобального [72]; Центрально-Восточно-Европейского (SOVEUR) и Европейско-Северо-Азиатского [49]. В ряде стран созданы национальные сетевые почвенные информационные системы принципиально нового типа: в США - National Soil Information System NASIS -http://soils.usda.gov/technical/nasis/ [74]; в Австралии — ASRIS (Australian Soil Resource Information

System, http : //www. asris .csiro .au/index_ie.html) [63], в Канаде — Canadian Soil Information System, National Soil Database.

URL: http://res.agr.ca/CANSIS/NSDB [64].

Наиболее крупными международными программами являются SOTER (Soil and Terrain Database Programme — http://wwwisric.org/UK/About+ISRIC/ Projects/Current+Projects/SOTER.htm) [76], ISRIC (World Soil Information http://www.isric.org/) [72], EUROPEAN SOIL DATABASE (http://eusoils. jrc.it/ESDB_Archive/ESDBv2/index.htm) [66-68].

В России работы, посвященные вопросам стандартизации, кодирования показателей свойств почв, направленные на разработку унифицированной почвенной терминологии, связаны с именами Рожкова [1-3, 42], Корнблюма [20, 21], Михайлова [29-30]. Многие работы Столбового посвящены вопросам создания почвенно-географических баз данных, в том числе международного уровня [48, 49, 77]. В Почвенном институте им. В.В. Докучаева под руководством В.А. Рожкова были созданы первые почвенные информационные системы — АИПС "Подзол"; "Арарат"; "АИС Мерон" [1-3, 42].

Компьютерная инвентаризация и формализация данных о почвах России должна привести к созданию общенационального проекта, совместимого с базой почвенных данных стран Евросоюза, Почвенной службы США и Организации Объединенных Наций по Продовольствию и Сельскому Хозяйству (UN FAO). Это позволит России включиться в единое почвенно-информа-ционное пространство Евросоюза, принимать участие в рациональном использовании результатов исследований, выполненных в рамках глобальных почвенных программ.

В 2008 г. по инициативе Всероссийского общества почвоведов им В.В. Докучаева группой сотрудников факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова и Почвенного института им. В.В. Докучаева была начата работа по созданию общенациональной Почвенно-географиче-ской базы данных (ПГБД), направленная на сбор, обработку и хранение обширной информации, накопленной многолетними исследованиями, о почвах России.

В поддержку этого проекта был организован научно-информационный ресурс в Интернет по адресу http://db.soil.msu.ru.

Географическая информационная база данных служит цифровой картографической основой ПГБД и включает скорректированную Почвенную карту России (2007 г.) и Карту почвенно-эко-логического районирования России под редакцией Г.В. Добровольского и И.С. Урусевской (2007 г), созданные на основе Почвенной карты РСФСР под редакцией В.М. Фридланда (1988 г.). Цифровые версии обеих карт преобразованы в единый

слой полигонов — картографических единиц ПГБД, содержащих информацию о почвенном покрове, биоклиматических и литолого-геоморфологических характеристиках территории, параметрах хозяйственного использования. Картографические единицы объединяют от одной (гомогенный почвенный ареал) до четырех (гетерогенный почвенный ареал) почвенных типологических единиц, соответствующих легенде оригинальной почвенной карты. Общий список включает 275 типологических единиц почв, комплексов почв и непочвенных образований.

В основу Профильной (атрибутивной) базы данных России положена концепция репрезентативных почвенных профилей. Основным объектом базы данных выступает конкретный почвенный разрез с присущим ему набором почвенных горизонтов и характеризующийся специфическим набором атрибутивных данных. Вся необходимая информация о свойствах и вещественном составе почв привлекается путем отбора представительных почвенных профилей, характеризующих основные почвенные типы в объеме генерализованной легенды Почвенной карты масштаба 1 : 2500000. Репрезентативные профили должны иметь точную географическую привязку или достоверно установленную приуроченность их к конкретному контуру Почвенной карты и быть обеспечены минимальным набором показателей морфологического строения, физико-химических свойств и вещественного состава. Серия наиболее типичных для каждого рассматриваемого типа почв разрезов дает возможность выделить расчетный почвенный профиль (или усредненный почвенный профиль) и позволяет применить методы статистической обработки и математического моделирования. В базу данных привлекается информация о региональных особенностях мезо-, макро- и мегаструктур почвенного покрова, характере растительности, рельефа, почвообразующих пород, климатических параметрах и др., содержащаяся в географической БД. Совместная обработка этих данных позволит объяснить сложность почвенного покрова России с точки зрения законов генезиса, экологии и географии почв. Необходимая информация о современном хозяйственном использовании и деградации почвенного покрова поможет составить объективное заключение о направлении и допустимом уровне антропогенного воздействия на природную среду и оптимизации использования и охраны почвенных ресурсов.

Систематизация данных о строении выбранных в качестве эталонных почвенных профилей предполагает единую форму представления данных, выделение набора атрибутов, необходимых для всестороннего описания почвенного типа. Поскольку почвы описываются целым комплексом признаков, необходима унифицированная

система представления всех почвенных данных. Для этой цели в рамках проекта разработаны классификаторы (систематизированные списки показателей) свойств почв на основе существующих концепций морфологии почв и базовых шкал, положенных в основу описаний почвенных профилей [4-15, 18, 19-21, 23, 25-35, 38-41, 4347, 47, 50-61 и др.]. Форма и формат представления данных в описании почв подробно изложены в сопровождающем базу данных документе. Учитывалась необходимость привлечения в почвенную базу как результатов современных исследований, так и обширных архивных материалов прошлых лет. Большинство атрибутов ранжировано с использованием специально разработанных шкал (в базе предусмотрено описание каждого атрибута, его диапазона). Выбр

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком