Анотація до роботи:

Трускавецький С.Р. Використання багатоспектрального космічного сканування та геоінформаційних систем у дослідженні ґрунтового покриву Полісся України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.18 – ґрунтознавство. Національний науковий центр “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” УААН, Харків, 2006.

Роботу присвячено дослідженню можливостей багатоспектрального космічного сканування у вивченні ґрунтового покриву зони Полісся. Встановлено закономірності взаємозв‘язку параметрів дистанційного зондування з основними складовими ґрунтів поліської зони. Запропоновано нову сучасну методику великомасштабного ґрунтового обстеження та електронного картографування з використанням багатоспектрального космічного сканування та геоінформаційних систем. Розроблено алгоритм створення електронних ґрунтових карт та картограм на прикладі ґрунтового покриву Полісся України. Результати досліджень запропоновано використовувати в системі екологічного моніторингу та під час великомасштабних ґрунтових обстежень.

У дисертаційній роботі наведено узагальнення фондових і літературних джерел та власних експериментальних досліджень з проблеми використання дистанційного зондування у дослідженні ґрунтового покриву Полісся України. Встановлено перспективність застосування багатоспектрального космічного сканування, геоінформаційних систем, систем глобального позиціонування в ґрунтовому картографуванні Поліської зони і моніторингу ґрунтового покриву.

1. Ґрунтовий покрив Полісся України є своєрідним природним об‘єктом і характеризується неоднорідністю, підвищеною складністю та мозаїчністю. Саме за означених характеристик стає особливо актуальним використання методів дистанційного зондування та геоінформаційних систем у дослідженні даного регіону.

2. Встановлено закономірності взаємозв‘язку між окремими показниками складу ґрунтів Полісся та яскравістю космічного зображення, які формалізовано в отриманих математичних моделях.

3. Розроблено алгоритм інтерпретації даних наземних досліджень ґрунтів Полісся на тестових полігонах за матеріалами багатоспектрального космічного сканування.

4. Сформовано основні принципи методології сучасної ґрунтової картографії, які можуть бути використані як при створенні нових великомасштабних карт, так і при коригуванні архівних ґрунтово-картографічних матеріалів. У ході досягнення основної мети роботи розроблено методичні підходи проведення польових та камеральних досліджень, результатом яких виступають нові електронні ґрунтові карти.

5. Опрацьовано і запропоновано алгоритм побудови цифрових моделей рельєфу для цілей ґрунтового картографування за допомогою геоінформаційних систем. Вперше в Україні встановлено взаємозв‘язки між окремими ґрунтовими показниками зони Полісся, геоморфологічними параметрами та даними багатоспектрального космічного сканування і визначено їхній характер. На основі виявлених взаємозв‘язків запропоновано математичні ландшафтно-індикаційні моделі для окремих ґрунтових параметрів. На базі отриманих моделей вперше в Україні побудовано електронні картограми певних ґрунтових показників на окремо взятих полях у межах космічного знімку з точною географічною прив‘язкою. Основна суттєва відміна запропонованої методики картографування ґрунтів від традиційної - використання та отримання виключно кількісної інформації, що максимально позбавлена суб‘єктивного фактору на будь-якому етапі ґрунтового обстеження.

6. Впровадження методів дистанційного зондування, цифрових моделей рельєфу та геоінформаційних систем у практику ґрунтової картографії дає можливість оперативно і точно оцінити стан ґрунтового покриву, за короткий термін охопити значні території завдяки оглядовості космічного зображення, отримати якісну континуальну інформацію про ґрунтовий покрив. Новітні технології дають можливість значно зменшити об‘єм польових та лабораторних робіт, що відобразиться на зменшенні фінансових витрат та економії часу. Точність ґрунтового картографування суттєво підвищиться з одночасним отриманням економічного ефекту. Однак, методи дистанційного зондування повністю не замінюють польових досліджень, а лише їх доповнюють, спрощують, роблять більш досконалими.

7. Внаслідок проведених досліджень сформовано алгоритм сучасного ґрунтового картографування на основі переходу до кількісної оцінки ґрунтового покриву шляхом створення електронних ґрунтових карт на базі чітких кількісних показників з використанням новітніх технологій. Згідно нової методології, польові ґрунтові обстеження повинні спрямовуватись в основному на розробку регіональних моделей ландшафтної індикації. У зв‘язку з цим істотно зменшується обсяг польових і лабораторних робіт і усувається негативний вплив суб`єктивного фактору в діагностуванні та картографуванні ґрунтів. Упровадження в ґрунтову картографію новітніх технологій (ГІС, ДЗЗ, GPS) відкриває можливість перейти до сучасного світового рівня якості ґрунтових карт. Оновлені картографічні матеріали повинні нести в собі якісну інформацію, призначену для цілей інвентаризації земель, ґрунтового моніторингу, раціонального землекористування, охорони ґрунтів, підвищення їхньої родючості тощо.

8. Використання динамічно поновлювальної інформації БСКС та ЦМР дозволить проводити спостереження в часі та просторі за такими процесами деградації та руйнування ґрунтового покриву як, наприклад: водна ерозія, дефляція, дегуміфікація, озалізнення, опіщанення, заболочення та ін.

9. Оперативний моніторинг та картографування строкатого ґрунтового покриву Полісся в сучасних умовах без застосування дистанційних методів та ГІС унеможливлюється. Дещо ускладнює задачу прямої індикації певних ґрунтових показників за допомогою багатоспектрального сканування низька ступінь розораності полів поліського регіону, що є одним з недоліків даного дистанційного методу. Проте ґрунтові показники можна визначати опосередковано та за допомогою інших методів ДЗ, на які не чинять вплив ні рослинний покрив, ні погодні умови. На жаль, питання ґрунтового картографування на основі фітоіндикації та інших методів дистанційного зондування на сьогоднішній день залишаються невирішеними, тому їх слід віднести до перспективного напрямку подальших наукових досліджень в галузі дистанційного зондування.

10. За належного рівня інформаційного забезпечення в галузі ґрунтового картографування дослідження в зоні Полісся стають невід‘ємним етапом у створенні єдиної методики кількісної оцінки та моніторингу ґрунтового покриву на основі дистанційних методів і ГІС в рамках перспективи майбутнього ґрунтового великомасштабного обстеження земельних ресурсів України.

Публікації автора:

1. Трускавецький С.Р. До питання великомасштабного картографування ґрунтів // Вісник аграрної науки. – Київ. – 2003. - №8. – С. 74-76.

2. Гічка М.М., Трускавецький С.Р. Вивчення геохімічних особливостей ґрунтового покриву дистанційними методами // Вісник аграрної науки. – Київ. – 2003. - № 11. – С. 64-67. (співавтор ідеї, теоретична частина, інтерпретація експериментальних даних, висновки).

3. Трускавецький С.Р., Гічка М.М., Биндич Т.Ю. Сучасний погляд на інформаційне забезпечення ґрунтового моніторингу // Вісник аграрної науки. – Київ. – 2006. - №4. – С. 87-89. (співавтор ідеї, аналіз стану проблеми, теоретичне обґрунтування, методика, висновки).

4. Булыгин С.Ю., Шатохин А.В., Ачасов А.Б., Трускавецкий С.Р. О необходимости новой методологии картографии почв // Ґрунтознавство. - Київ-Дніпропетровськ. – 2003. - Т. 4 - № 1-2. – С. 5-10. (теоретична частина, отримання та інтерпретація експериментальних даних, висновки).

5. Ачасов А.Б., Трускавецький С.Р. Деякі аспекти картографування чорноземів з використанням матеріалів космічного зондування // Науковий вісник НАУ. – Київ. - 2003. - № 67. – С. 203-209. (співавтор ідеї, отримання та обробка експериментальних даних, методика, висновки).

6. Трускавецький С.Р., Гічка М.М., Биндич Т.Ю. Напрямки удосконалення дистанційних методів картографування та моніторингу ґрунтів // Науковий вісник НАУ. - Київ - 2005. - № 81. - С. 176-180. (співавтор ідеї, дослідження стану проблеми, методика, висновки).

7. Трускавецький С.Р., Гічка М.М., Биндич Т.Ю., Орленко О.А. Використання георадарного методу в ґрунтових дослідженнях // Науковий вісник Чернівецького університету. Збірник наукових праць. Біологія. - Чернівці: Рута, 2005. – Вип. 259. – С. 138-143. (співавтор ідеї, дослідження стану проблеми, отримання та узагальнення експериментальних даних, висновки).

8. Трускавецький С.Р., Тененьова Т.П., Соколова Н.Ю. Вміст та розподіл загального рухомого заліза як діагностичні ознаки ґрунтів Полісся // Агрохімія і ґрунтознавство. - Харків. - 2005. – Вип. 65. – С. 115-123. (автор ідеї, теоретичне обґрунтування, отримання, обробка та інтерпретація експериментальних даних, висновки).

9. Трускавецький С.Р., Тененьова Т.П. Вплив вмісту рухомих форм заліза у ґрунтах Полісся на дані багатоспектрального космічного сканування // Агрохімія і ґрунтознавство. - Харків. - 2005. – Вип. 66. – С. 72-80. (автор ідеї, теоретичне обґрунтування, отримання, обробка та інтерпретація експериментальних даних, висновки).

10. Шатохін А.В. , Ачасов А.Б., Трускавецький С.Р., Кудрик А.П. До питання методології ґрунтового картографування // Вісник Державного агроекологічного університету. - Житомир. – 2003. - №1. – С. 261-265. (співавтор ідеї, експериментальні дані, їх аналіз, побудова методики досліджень, узагальнення, висновки).

11. Трускавецький С.Р. Сучасні підходи до картографування ґрунтового покриву Полісся // Вісник Харківського національного аграрного університету. - Харків. – 2003. - № 1. – С. 120-124.

12. Шатохін А.В., Соловей В.Б., Трускавецький С.Р., Астахов Є.А., Стоянова Т.А. Алгоритм картографування ґрунтів на базі новітніх технологій // Агрохімія і ґрунтознавство. Спец. випуск до 4 з’їзду УТҐА (1-5 липня 2002 р.). – Харків, 2002. - Книга 2. – С. 213-215. (співавтор ідеї, збір та обробка експериментальних даних, висновки).

13. Трускавецький С.Р., Биндич Т.Ю., Гічка М.М., Чічоткіна О.А. Методичні підходи щодо кількісної оцінки та моніторингу ерозійно небезпечних ґрунтів // Агрохімія і ґрунтознавство. Спец. вип. до VII з’їзду УТГА. - Харків, 2006. - Книга третя. - С. 306-308. (співавтор ідеї та методичних підходів, аналіз стану проблеми, теоретичне обґрунтування, узагальнення, висновки).

14. Ачасов А.Б., Трускавецький С.Р., Гічка М.М. Деякі аспекти картографування чорноземів з використанням матеріалів космічного зондування // Збірник наукових праць: Генеза, географія та екологія ґрунтів. – Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2003. – С. 11-16. (співавтор ідеї, отримання, обробка та узагальнення експериментальних даних, методика, висновки).

15. Трускавецький Р.С., Цапко Ю.Л., Кудрик А.П., Трускавецький С.Р., Калініченко В.М. Агроекологічні особливості ґрунтового покриву Полісся і гармонізація їх основних функцій // Екологія: проблеми адаптивно-ландшафтного землеробства: Матеріали міжнародної наукової конференції (16-18 червня 2005 р.). - Житомир: Вид-во “Державний агроекологічний університет”, 2005. – С. 112-117. (співавтор ідеї, методичні підходи, узагальнення, висновки).

16. Трускавецький С.Р., Биндич Т.Ю., Гічка М.М. Спосіб створення ґрунтових карт // Деклараційний патент на корисну модель. - UA 12599 G01N 33/24; B61C 15/00; G03B 37/00; G01V 8/00 - 2006. (експериментальні дослідження, патентний пошук аналогів винаходу, математичні розрахунки, інтерпретація даних).

17. Шатохін А.В., Трускавецький С.Р., Биндич Т.Ю. Коригування грунтово-картографічних матеріалів за допомогою космічної зйомки // Методичні рекомендації. – Харків, 2005. - 20 с. (співавтор ідеї та методики, отримання та обробка експериментальних даних, теоретичне обґрунтування, узагальнення, висновки).

18. Тімченко Д.О., Трускавецький С.Р., Биндич Т.Ю., Гічка М.М. Картографування ерозійно небезпечних ґрунтів за допомогою космічної зйомки // Методичні рекомендації. – Харків, 2005. – 44 с. (співавтор ідеї та методики, аналіз стану проблеми, отримання та обробка експериментальних даних, теоретичне обґрунтування, узагальнення, висновки).

19. Трускавецький Р.С., Трофименко П.І., Трускавецький С.Р. Застосування ГІС-технологій в діагностуванні агроекологічного стану ґрунтів // Стан земельних ресурсів в Україні: проблеми, шляхи вирішення: Збірник доповідей Всеукраїнської науково-практичної конференції (Харків, 29-30 вересня 2001 р.). – Київ: Центр екологічної освіти та інформації, 2001. – С. 196-198. (співавтор ідеї, аналіз стану питання, теоретичне обґрунтування, висновки).

20. Трускавецький С.Р. Методологічні аспекти картографування ґрунтового покриву Полісся на базі дистанційних методів і геоінформаційних систем // Можливості дистанційного зондування Землі та геоінформаційних технологій у вирішенні проблем Полісся: Тези доповідей. – Київ-Луцьк, 2002. - С. 39-41.

21. Булыгин С.Ю., Шатохин А.В., Ачасов А.Б., Трускавецкий С.Р., Загородняя Л.А., Чичоткина А.А., Мунтян Т.Ф. Опыт использования GPS в современных почвенных исследованиях // Применение GPS в Украине: Тезисы докладов II-й научно-практической конференции. –Харьков, 2002. – С. 36-39. (співавтор ідеї, аналіз стану питання, теоретичне обґрунтування, методика, узагальнення, висновки).

22. Булыгин С.Ю., Ачасов А.Б., Трускавецкий С.Р., Гичка М.Н. Использование данных дистанционного зондирования при изучении закономерностей распределения некоторых химических свойств почв в ландшафтах Полесья // Теоретические и прикладные вопросы изучения и использования почвенно-земельных ресурсов: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. – Минск: Изд. центр БГУ, 2003. – С. 213-216. (співавтор ідеї, отримання та аналіз експериментальних даних, узагальнення, висновки).

23. Трускавецький С.Р., Биндич Т.Ю., Гічка М.М., Чічоткіна О.А., Загородня Л.О. Використання дистанційного зондування та геоінформаційних систем при дослідженні ерозійно небезпечних ґрунтів // Сучасні технології управління екологічною та інформаційною безпекою територій: Матеріали IV міжнародної науково-практичної конференції. - Київ-Харків-Крим, 2005. - С. 64-70. (співавтор ідеї, отримання та обробка експериментальних даних, узагальнення, методика, висновки).

24. Гічка М.М., Трускавецький С.Р., Биндич Т.Ю. Визначення грубизни ґрунтового профілю георадарним методом // Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21 століття: Тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського. – Харків, 2006. – С. 36-37. (співавтор ідеї, постановка та вирішення проблеми, збір та обробка експериментальних даних, теоретичне обґрунтування, висновки).

25. Трускавецький С.Р. До питання відбивної здатності ґрунтів Полісся // Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21 століття: Тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського. – Харків, 2006. – С. 64-65.