Повторные почвенные исследования имеют важное значение для оценки изменения состояния почв, направленности почвенных процессов, структуры сельскохозяйственных угодий и ненарушенных человеком территорий. Говорить об изменениях возможно в том случае, когда повторные изыскания проведены в тех же местах, где и первичные. Это почти невозможно сделать без использования почвенно-картографических материалов прошлых лет, обработка которых в настоящее время наиболее продуктивна с использованием ГИС.
Нами были проведены полевые работы на различных участках Ярославской области, где последнее крупномасштабное картографирование почвенного покрова проводилось в 1988–1990 гг. Работа основывалась на архивных планах землепользования различных совхозов с нанесенными горизонталями и почвенных карт на их основе, выполненных в масштабе 1:10 000.
Основной задачей использования архивных картографических материалов было получение координат опорных разрезов, из которых ранее были отобраны и проанализированы почвенные образцы в рамках почвенного картографирования.
Для решения поставленной задачи бумажные оригиналы были отсканированы на широкоформатном сканере; в некоторых случаях фрагменты карт сканировали на планшетном сканере формата A3. Цифровые копии именовали в соответствии с названием хозяйств, типом материала (топографическая или почвенная основа), указанием номера листа карты. Дальнейшая обработка проводилась в пакете ArcGIS 10.2. Т.к. на исходных материалах не была нанесена координатная сеть, то их привязка была осуществлена на основе подложки из космических снимков высокого разрешения компании ESRI использованного ГИС-пакета.
Были отсканированы материалы по 14-ти хозяйствам, привязаны листы карт по 9 хозяйствам. Для отметки ранее изученных почвенных разрезов был сформирован шейп-файл, в котором отмечено более 1000 точек.
Аккуратность привязки оценивалась по совпадению объектов отсканированных материалов и космических снимков. Точность привязки листов карт оценивалась на основе среднеквадратической ошибки (RMS) и в отдельных случаях достигала 40 м, но обычно не превышала 20 м.
В процессе выполнения работы был выявлен ряд сложностей. За более чем 30 лет изученная территория сильно изменилась, что мешает в привязке архивных материалов. В некоторых случаях, можно лишь угадывать очертания бывших лесополос, полей, облесенных участков; зачастую исчезли строения или появились новые; также отмечено смещение дорог как грунтовых, так и с твердым покрытием.
Если картографические материалы представляют собой склеенную из нескольких листов карту, то рекомендуется после сканирования ее «разрезать» на отдельные листы. В противном случае разбежка в местах склейки и искажения отдельных листов негативно сказываются на общем результате.
В пределах одного листа карты могут быть представлены схемы хозяйств, находящихся на удалении, не соответствующем масштабу карты. В этом случае трудно найти местоположение участка на космическом снимке. В отдельных случаях приходится прибегать к Яндекс-картам и проекту Wikimapia, чтобы определить местонахождение того или иного участка, ориентируясь по топонимике.
Полученные координаты разрезов позволили планировать работу в поле в настоящее время. Отмечено, что используя координаты, можно с приемлемой точностью с помощью приемника GPS найти места предыдущих работ.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 19-29-05243.
Работа рекомендована проф. А.В. Русаковым.