Знание зависимости между содержанием окиси железа и органического вещества в почве и влияния этих свойств на характеристики отражательной способности почвы важно при интерпретации данных различных географических областей. Зависимость между климатом и формированием почв позволяет обнаружить, например, что в южной части Соединенных Штатов количество органического вещества в почве обычно относительно небольшое, а насыщенность окисью железа довольно высокая, что вызывает типичную красную окраску почв в юго-восточной части Соединенных Штатов. В штатах, расположенных ближе к северу, климатические условия таковы, что содержание органического вещества в почвах обычно сильнее сказывается на цвете почвы, чем содержание окиси железа. Кроме того, в более северных районах окись железа имеет чаще всего желтый, а не красный цвет, и поэтому содержащееся органическое вещество в ЭТИХ" почвах часто маскирует уровень содержания окиси железа. Таким образом, во многих коричневых почвах может содержаться относительно много окиси железа, а также и органического вещества. Однако, так как окиси железа желтого цвета часто «маскируются», именно такие факторы, как содержание органического вещества, влаги, текстура и шероховатость поверхности, являются доминирующими при определении характеристик отражательной способности почв в более северных климатических районах. В тропической и умеренно теплой зонах отражательная способность более тесно связана с содержанием в почве окиси железа, чем с содержанием органического вещества, хотя содержание влаги, текстура и шероховатость поверхности остаются важными факторами.

Возможность характеризовать содержание влаги в почве с помощью дистанционного зондирования дала бы много практических преимуществ. Однако, как мы видели, хотя увеличение содержания влаги в почве вызывает уменьшение отражательной способности, аналогичное уменьшение отражательной способности может быть также вызвано увеличением содержания органического вещества. Поэтому измерения, полученные только в отражающем диапазоне спектра, не могут Использоваться для правильного разделения темных тонов, вызванных относительно высоким содержанием влаги и относительно высоким содержанием органического вещества. Пример такой ситуации приведен на рис. V.19. Очевидно, что в области, обозначенной буквой А, уровень отражательной способности низкий по сравнению с областью, обозначенной буквой В, но причина этого различия не ясна, если рассматривать только изображения в отражательном диапазоне. Ее могут объяснить различия в содержании влаги или органического вещества. Если есть изображения в отражательном диапазоне спектра, полученные в два момента времени или более, их можно сравнить; четкое изменение темного тона исследуемых областей на светлый дает основание заключить, что темный тон исходного множс.тва изо-

бражений вызван временным влиянием (т. е. содержанием влаги), а не более постоянной характеристикой почвы, такой как количество органического вещества. Однако даже если почва исследуемых областей на изображениях в оба момента времени темного тона, все же

нельзя быть абсолютно уверенным, что он вызван постоянной характеристикой почвы. Использование изображений, полученных в тепловом инфракрасном диапазоне, - это второй и более эффективный подход.

Независимо от .того, светлого или темного цвета почва, ес.ли..-0.нд..,влаж-ная, то обычно охлаждается вследствие испарения. Сухая почва поглощает солнечную энергию, но не охлаждается при испарении, поэтому она намного теплее и на изображениях в тепловом инфракрасном диапазоне имеет светлый цвет. Та-KjiM o6pa30M, почва, имеющая темный цвет в от-ражательном диапазоне

спектра и не меняющая

его в тепловом диапазоне, может быть определена как почва с высоким содержанием влаги. (Хороший пример этой ситуации - полосы свежеоб-работанной почвы на

рис. V.19). Можно считать, что почва, двет которой различен в отражательном и тепловом диапазонах, т. е. темный в отражательном диапазоне и светлый в тепловом, имеет довольно высокое содержание органического вещества, но сухая.

В заключение можем сказать, что темная область на изображении, обозначающая обнаженную почву, цвет которой не меняется в отражательном и тепловом диапазонах спектра (т. е. темный как в отражательном, так и в излучающем диапазоне длин волн) - это влажная почва; светлая область в отражательном, а также тепловом диапазонах спектра обозначает сухую иочву светлого цвета; и наконец, область темного цвета 17-859 257

Рис. V.19. Изображения сухой и влажной почвы в отражающем и излучающем (тепловом инфракрасном) диапазонах:

а - изображение в отражаюи{е.ч диапазоне; б - изображение в излучающем {тепловом) диапазоне

Сухая почва темного цвета (А) - относительно светлая на изображениях в тепловом инфракрасном диапазоне, а сухая почва светлого цвета (В) - относительно темная. Области влажной почвы (показаны на примере полос свежеобработанной почвы и обозначены С) - относительно темного цвета на изображениях, полученных в обоих диапазонах спектра. Перегретый мотор трактора на изображении в тепловом инфракрасном диапазоне вызывает белую отметку» у буквы D.

в отражательном диапазоне и светлого - в тепловом диапазоне спектра обозначает сухую почву, возможно, с высоким содержанием органического вещества.

/ В этом разделе мы установили, что на спектральную отражательную способность почвы могут влиять несколько различных, но часто тесно взаимосвязанных свойств почвы. Текстура почвь1, .содержание влаги, характеристики шероховатости по-верхности, содержание органического,..вещестда и окиси железа- это, один из самых важных параметров, почвы..Отражательный и излучающий диапазоны спектра могут использоваться для получения полезной информации о признаках почв, а изображения в этих двух спектральных диапазонах - для эффективной интерпретации характеристик почв.

Один из самых интересных и важных моментов, касающийся характеристик отражательной способности почвы,- это то, что хотя характеристики могут значительно различаться по амплитуде для разных почв и их состояний, эти различия постоянны во многих диапазонах длин волн. Что касается растительности, мы подчеркнули необходимость интерпретации различий отражательной способности как функции длины волны, но характеристики отражательной снособности почвы так интерпретировать нельзя. В следующем разделе, в котором рассматриваются характеристики отражательной способности воды, мы увидим, что различные спектральные диапазоны важны, но большая часть информации о характеристиках воды получается из данных, полученных в видимом диапазоне длин волн.

Задачи

V.11. Перечислите (столбиком) пять основных факторов, влияющих на характеристики отражательной способности верхнего слоя почвы. Под буквой «П» укажите факторы, которые являются постоянными характеристиками почв, а под буквой «В» - временные факторы.

V.12. Используя Ваш ответ к задаче V.11, укажите, как изменит увеличение каждого из этих факторов отражательную способность в диапазоне длин волн 0,62-0,68 мкм.

Таблица V.3