English

Новости

Ученые используют спутниковые снимки в разработке системы устойчивого использования воды и энергии на юге Узбекистана

Дата: 14.03.2014.


Данные спутниковые снимки, сделанные в рамках программы «Лэндсэт», показывают, что с 1972 года площадь орошаемых земель в Каршинской степи значительно увеличилась. Снимки: программа «Лэндсэт».

Эффективность и производительность использования водных ресурсов является одним из главных приоритетов в Центральной Азии, так как со временем снижаются объемы водных ресурсов для орошения. Поэтому ученые утверждают, что помимо всего прочего, в первую очередь должны быть улучшены методы орошения и модернизирована ирригационная инфраструктура. Потому что неэффективное управление водными ресурсами также приводит к заболачиванию и засолению, являющимися основными проблемами в регионе. Однако, в некоторых областях, вода подается на поля посредством насосов - метод, известный как машинное орошение. И здесь возникает другой вопрос - энергоэффективность.

Международный институт управления водными ресурсами (ИВМИ) на протяжении уже многих лет работает над решением данных вопросов в Центральной Азии совместно с национальными партнерами и организациями по международным исследованиям в целях развития. Так, например, в 2012 году ИВМИ инициировал трехлетний проект по машинному орошению в Узбекистане для повышения эффективности использования водных и энергетических ресурсов на территориях где применяется машинное орошение. Данный проект основывается на другом аналогичном проекте в Ферганской долине, осуществленном в основном на севере Таджикистана, где огромное количество воды закачивается насосами для орошения предгорных полей. Данный метод значительно увеличивает потребление электроэнергии для эксплуатации насосов, что делает орошение довольно дорогостоящим мероприятием.

Новый проект изучает вопросы перекачивания воды из реки Амударья в Каршинскую степь, расположенную на юге Узбекистана, где нехватка воды является насущной проблемой для местного населения, зависящего, в основном, от сельского хозяйства. Проект направлен на выявление новых технологий для устойчивого использования воды и энергии в вышеупомянутых областях, а также создание соответствующих рекомендаций. Транспортировка воды помогла увеличить площадь орошаемых земель примерно с 50 000 до 325 893 га. Но сегодня нехватка воды и деградация сельскохозяйственных земель является серьезной проблемой. Проект намерен разработать многостороннее решение, в том числе относительно вопросов эффективного использования подземных вод и оптимизации потребления энергии и воды. Оптимальным вариантом является использование машинного орошения грунтовыми водами при необходимости, тогда уровень грунтовых вод будет пополняться естественным образом в периоды, когда не будет осуществляться орошение.

Проект также предполагает изучение водного баланса и спроса на воду с использованием дистанционного зондирования для сбора данных о землепользовании и типах почвенно-растительного покрова (LULC) в Каршинской степи. Данные по изменениям в LULC очень важны для рационального использования водных ресурсов, планирования водоснабжения, защиты от наводнений и очистки сточных вод. Учет изменений в показателях LULC необходим для улучшения систем управления земельными, водными и сельскохозяйственными ресурсами, а также для защиты окружающей среды.

Недавно проведенное исследование помогло определить динамику изменения LULC в Каршинской степи, где площадь орошаемых земель была существенно увеличена в период советского правления. В данном исследовании ученые использовали спутниковые снимки Земли, сделанные в рамках программы «Лэндсэт», а также данные, полученные в рамках полевых визитов. Они изучили динамику изменения LULC за пять лет: 1972, 1978, 1987, 1998 и 2011 годы. Для анализа почвенно-растительного покрова в Каршинской степи, ученые использовали два метода: метод контролируемой классификации для классификации культур (где имелись полевые данные, собранные только за 2011 год) и метод с использованием стандартизованного индекса различий растительного покрова (НДВИ; данные за остальные годы). Все собранные данные были введены в программу АркГИС, разработанная для работы с картами и географической информацией.

Первоначальные результаты показывают, что с 1972 года в землепользовании произошли существенные изменения. Площадь, используемая для выращивания различных культур, возросла (в 2011 году она составила 325 893 га). В настоящее время ученые подсчитывают уровень суммарного испарения, т.е. суммы испарения и транспирации растений, чтобы определить, сколько воды испаряется и сколько воды на самом деле необходимо местным фермерам. После того, как будут собраны результаты, ученые определят фактическую потребность в воде и разработают способы сокращения потерь воды и энергии. Эти результаты также будут использоваться для разработки рекомендаций по использованию подземных вод для орошения. Ученые надеются, что это поможет регулировать уровень грунтовых вод, улучшит эффективность использования водных ресурсов и сократит потери ресурсов. Это, в свою очередь, поможет решить проблему засоления, так как водные ресурсы будут использоваться более эффективно.

Смотрите также