Анотація до роботи:

Бідолах Д.І. Геоінформаційне картографування ґрунтів неконтактними методами на прикладі лівобережної низинної провінції Лісостепу України – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата cільськогосподар-ських наук за спеціальністю 06.01.03 – агроґрунтознавство і агрофізика. – Національний аграрний університет, Київ, 2008.

У дисертаційній роботі розглянуто питання використання неконтактних методів, інтегрованих у геоінформаційних системах, для картографування ґрунтового покриву. Запропоновано використання матеріалів дистанційного зондування для отримання континуальної інформації про стан ґрунтової поверхні та цифрової фотокамери для визначення вмісту гумусу в ґрунті та картографування територій, вкритих рослинністю (на момент зйомки) за матеріалами космічної зйомки.

За результатами досліджень і геоінформаційного картографування створено ґрунтову картограму для території дослідного полігону і виконано її порівняння з архівною ґрунтовою картою; проведено розрахунок економічної ефективності використання цифрової фотокамери для визначення вмісту гумусу в ґрунті.

Як результат виконання роботи, наведено пропозиції щодо вдосконалення алгоритму геоінформаційного картографування ґрунтів з використанням неконтактних методів.

У дисертаційній роботі наведено теоретичні узагальнення та практичне обґрунтування необхідності сумісного використання матеріалів ДЗЗ і результатів фотографічної зйомки цифровою фотокамерою, інтегрованих у ГІС для потреб ґрунтового картографування на прикладі Лівобережної низинної провінції Лісостепу України.

1. Використання неконтактних методів для геоінформаційного картографування ґрунтів дає змогу розв’язати актуальні проблеми ґрунтознавства: перехід від точки до картографічної одиниці (завдяки наявності інформації за кожним пікселем растрового зображення) і суб’єктивізм у виділенні меж ґрунтових ареалів (завдяки використанню неконтактних методів для дослідження ґрунтового покриву).

2. Доведено можливість використання ЦФ як інструменту для визначення вмісту гумусу в ґрунті з огляду на його спектральні характеристики. Даний спосіб доцільно використовувати при необхідності здійснення великої кількості аналітичних робіт з визначення вмісту гумусу. Він дає змогу на основі вибірки з усього діапазону значень для території з подібними ґрунтовими умовами (на рівні підтипу) здійснювати аналіз усієї сукупності зразків. ЦФ дає змогу здешевити отримання інформації про вміст гумусу в дослідних зразках майже в 14 раз.

3. Розроблено нову методику вивчення оптичних властивостей ґрунтових зразків за допомогою ЦФ, яка не залежить від погодних умов, не потребує використання дорогих реактивів і витратних матеріалів та є доступною для використання великою кількістю дослідників. Для швидкої обробки отриманої цифрової інформації та автоматизованого розрахунку і виведення значень вмісту гумусу в ґрунті створено новий програмний продукт Land Damage Expert.

4. Подано пропозицію щодо розв’язання проблеми картографування території, яка не піддається аналізу за матеріалами дистанційного зондування через наявність рослинного покриву, різну вологість і обробіток поверхні ґрунту під час виконання зйомки. Вона полягає у використанні ЦФ як пристрою для спектрального аналізу ґрунтових зразків, відібраних для представлення ґрунтового покриву „закритої” для дистанційних методів дослідної ділянки.

5. Встановлено наявність лінійної залежності між оптичними властивостями ґрунтів за даними багатозональної зйомки і цифрової фотографічної (r = –0,79; –0,62 і –0,85 за червоним, зеленим та синім каналом відповідно), досліджено, що зміна освітлення лінійно впливає на яскравість ґрунтових зразків (r = 0,996; 0,745; 0,951 за червоним, зеленим та синім каналом відповідно).

6. Запропоновано пропозиції вдосконалення алгоритму проведення ґрунтових обстежень із наведенням набору практичних рекомендацій на прикладі дослідного полігону з використанням матеріалів БЗЗ та цифрової фотографічної зйомки, інтегрованих у ГІС, які дають змогу підвищити якість, достовірність отриманих картографічних матеріалів та здешевити їх вартість.

7. Підтверджено можливість використання матеріалів БЗЗ у ґрунтових обстеженнях. Встановлено, що найінформативнішим для дослідження оптичних властивостей ґрунтів за матеріалами БЗЗ є синій канал (r = -0,85), а за матеріалами цифрової фотографічної зйомки ґрунтових зразків – червоний складник кольору (r = -0,86).

8. Подальшого розвитку набуло питання аналізу ґрунтових зразків методами спектрофотометрії. Проведені дослідження відкривають нові можливості щодо використання розроблених методик неконтактного визначення вмісту гумусу в ґрунті та способу коригування матеріалів дистанційного знімання ґрунтового покриву в інших цілях.

9. Створено нові електронні картографічні матеріали, побудовані на основі математичних залежностей з використанням кількісних показників, які вирізняються зручністю у використанні завдяки легкому переходу від одного масштабу до іншого, інтерпретації, поєднанню, порівнянню, аналізу та моделюванню, широкого набору інструментів для оформлення і наведення вихідної картографічної продукції та зручності у передачі і зберіганні.

Публікації автора:

1. Бідолах Д.І. Коригування матеріалів дистанційного знімання для потреб ґрунтової картографії на засадах використання цифрової фото- камери // Науковий вісник НАУ. - 2006. - №104. - С. 98–101.

2. Бідолах Д.І. Використання неконтактних методів картографування ґрунту // Агроекологічний журнал. - 2007. - №1. - С. 83–85.

3. Булигін С.Ю., Опришко О.О., Гайбура Н.А., Бідолах Д.І. Визначення умісту гумусу в ґрунті неконтактними методами // Вісник аграрної науки. - 2005. - №4. - С. 34–37. (Особистий внесок дисертанта полягав у виконанні польових, аналітичних та експериментальних робіт, приймання участі у постановці експерименту, обробці інформації і складанні рівнянь регресії для визначення вмісту гумусу в ґрунті за даною методикою).

4. Ачасов А.Б., Бідолах Д.І. Використання матеріалів спектрозональної космічної зйомки для дослідження стану та картографування ґрунтового покриву // Аграрна наука і освіта. - 2006. – №5–6. – С. 65–68. (Дисертант проводив аналітичні роботи по визначенню вмісту гумусу та спектральну оцінку зразків на території Бориспільського полігону, займався узагальненням результатів).

5. Ачасов А.Б., Бідолах Д.І. Коригування результатів спектрального аналізу матеріалів дистанційної зйомки ґрунту з використанням цифрової фотокамери // Науковий вісник НАУ. - 2006. - №102. - C. 230–235. (Дисертант проводив аналітичні роботи та спектральну оцінку ґрунтових зразків, розробляв методику коригування матеріалів дистанційного знімання та займався узагальненням результатів).

6. Бідолах Д.І., Панасенко В.М., Козак О.В. Використання деяких елементів нових технологій при картографуванні ґрунтів // Вісник аграрної науки. - 2005. - №1. - С. 69–71. (Дисертант займався науковим пошуком нових технологій, вивченням їх можливостей і узагальнням результатів).

7. Панасенко В.М., Бідолах Д.І. До питання нормування техногенного навантаження на ґрунтові ресурси з використанням сучасних технологій // Науковий вісник НАУ. - 2005. - №81. – С. 180–185. (Дисертант займався висвітленням можливостей використання сучасних методів для нормування техногенного навантаження та моніторингу грунтів і приймав участь у відборі зразків та проведенні аналітичних робіт).

8. Булигін С.Ю., Опришко О.О., Погурельський С.П., Бідолах Д.І. Цифровий дистанційний експрес-контроль вмісту гумусу в ґрунті // Землеустрій і кадастр. - 2007. - №1. - С. 23–27. (Особистий внесок дисертантта полягав у виконанні польових, аналітичних та експериментальних робіт; брав участь у постановці експерименту, обробці інформації і складанні рівнянь регресії для визначення вмісту гумусу в ґрунті за даною методикою).

9. Пат. 24823/1 Укр. МПК (2006) G 01 C 11/00. Спосіб коригування результатів спектрального аналізу матеріалів дистанційної зйомки ґрунту. Заявл. 12.07.2006; Опубл. 13.10.2006; НКИ 193/06. – 3 с. (Особистий внесок здобувача у розробці даного способу становив 50 % і полягав у виконанні польових, аналітичних та експериментальних робіт; брав участь у постановці експерименту, обробці інформації і складанні рівнянь. Запропоновану програму LDE було розроблено на базі експериментальних матеріалів дисертанта).

10. Патент України №4582 МПК 7 G01N33/24. Спосіб визначення вмісту гумусу в ґрунті / Булигін С.Ю., Ачасов А.Б., Бідолах Д.І., Барвінський А.В., Ачасова А.О., Гайбура Н.А., Опришко О.О. – №20040604549., заявл. 11.06.2004., опубл. 17.01.2005., бюл.№1. - 3 с. (Особистий внесок здобувача у виконанні даної роботи становив 50 % і полягав у сумісній участі у розробці, постановці експерименту, здійсненні польових, аналітичних робіт, аналізі даних і розробці способу коригування матеріалів дистанційної зйомки).

11. Бідолах Д.І. Панасенко В.М. Оперативний контроль вмісту гумусу в грунті на засадах використання ГІС і неконтактних методів // Матеріали VI міжнародної науково-практичної конференції ГІС-ФОРУМ 2006 (17–19 травня 2006 р.). – Київ: КНУБіА, 2006. – С. 56–59. (Особистий внесок дисертанта полягав у виконанні польових, аналітичних та експериментальних робіт, постановці експерименту, обробці інформації, складанні рівнянь регресії та узагальненні результатів).