Історичні етапи формалізації ґрунтових даних і трансформація ґрунтової карти як інформаційної моделі даних про ґрунт

Abstract

Досліджено трансформацію знань про ґрунти впродовж всієї історії людства. Проаналізовано основні історичні етапи накопичення та формалізації інформації про ґрунти. Подано детальний аналіз історичної трансформації ґрунтової карти як одного з найбільш ефективних методів просторової інтерпретації зібраної інформації про ґрунти та визначення їх місця у ландшафті. Особливу увагу приділено застосуванню новітніх інформаційних технологій, зокрема перехід до цифрових методів і електронних карт, що дозволило автоматизувати процес картографування ґрунтів.

Источники и виды информации о почве изменялись и совершенствовались в процессе развития человеческой цивилизации. В статье исследовано трансформацию знаний о почвах на протяжении всей истории человечества. Проанализированы основные исторические этапы накопления и формализации информации о почвах. Подано детальный анализ исторической трансформации почвенной карты как одного из наиболее эффективных методов пространственной интерпретации собранной информации о почвах и определения их места в ландшафте. Установлено, что первые грунтовые карты были созданы в Китае более 4000 лет до н.э. с тех пор почвенная карта прошла долгий и сложный процесс становления и развития, о чем описано в статье. Особое внимание в статье уделено применению новейших информационных технологий, в частности переход к цифровым методам и электронным картам, что позволило автоматизировать процесс почвенного картографирования. Кроме того, развитие почвенных информационных систем третьего поколения позволил создать региональные цифровые модели почв. Описаны почвенные информационные системы третьего поколения, которые еще называют сетевыми, поскольку они связаны с использованием связей реляционных баз данных, ГИС-методов и возможностей глобальной сети Интернет. В частности, по этим принципам были разработаны международная SOTER, европейская EUROPEAN SOIL DATABASE, австралийская ASRIS, канадская CANSIS цифровые модели почв. В сочетании с климатическими и геоморфологическим моделями они позволяют почвоведам осуществлять моделирование отдельных почвенных процессов, находить оптимальные и оперативные решения по трансформации систем землепользования, контролировать и предвидеть результаты воздействия человека на окружающую среду.

Throughout the existence of humanity, large amounts of information about the soil as the most valuable natural resource on the planet have been formed. Most of the information obtained requires streamlining and systematization. In order to understand the specifics and special conditions of the formation of information resources, it is important to explore the historical stages of accumulation and formalization of soil information. Especially effective is the historical analysis of soil cartographic research at the national, regional and global levels, which will assess the world's soil resources and approach the common requirements and approaches in the study and mapping of soil cover. In addition, extremely relevant current trends in soil science are the formation of "banks" of soil information and the creation of multilevel soil information systems, which will organize the accumulated information about soils and soil cover and allow effective use of information for scientific and applied purposes. Sources and types of information about the soil have changed and improved in the process of development of human civilization. The article examines the transformation of knowledge about soils throughout human history. The main historical stages of accumulation and formalization of information about soils are analyzed. A brief historical analysis of the development of ideas about soil, in particular the accumulation of information about its genesis, properties and geography indicates that the basic ideas of soil science have a centuries-old or, at least, long history. The article also presents a detailed analysis of the historical transformation of the soil map as one of the most effective methods of spatial interpretation of the collected information about soils and determining their place in the landscape. It is established that the first soil maps were created in China more than 4000 years BC and since then the soil map has undergone a long and complex process of formation and development, as described in the article. The article pays special attention to the application of the modern information technologies, in particular the transition to digital methods and digital maps, which allowed to automate the process of soil mapping. The first step in the systematization of the accumulated information is the formation of a digital database of vector soil cartographic materials in the form of maps with ordered attribute data and metadata. Today, there are significant differences between countries in the quantity and quality of available cartographic materials, as well as the state of digitalization of this information. In many cases, paper soil maps created in the 1960s and 1990s are scanned and digitized, but at the same time, modern technologies will make it possible to create a qualitatively new product, primarily using remote satellite data and GIS tools. The development of third-generation soil information systems has made it possible to create regional digital soil models. The third-generation soil information systems, also called as network type, are described because they are connected with the use of relational database, GIS methods and possibilities of the global Internet. In particular, international SOTER, European EUROPEAN SOIL DATABASE, Australian ASRIS, Canadian CANSIS digital soil models were developed according to these principles. In combination with climatic and geomorphological models, these models allow soil scientists to model individual soil processes, find optimal and operational solutions for the transformation of land use systems, control and predict the results of human impact on the environment.