Методы дистанционного зондирования представляют собой быстродействующие автоматизированные системы сбора и обработки информации о земельных ресурсах. Внедрение этих методов в сельское хозяйство создало новые возможности изучения природно-сельскохозяйственных (агроландшафтных) систем. По материалам дистанционного зондирования можно изучать структуру и динамику агроландшафтных систем, выявлять позитивные и негативные стороны сельскохозяйственного воздействия на природу, решать задачи агроландшафтного мониторинга [1].
Исследования территориальной организации природно-сельскохозяйственных комплексов по аэро- и космическим снимкам направлены на решение задач рационального землеустройства, региональной и локальной дифференциации систем ведения сельского хозяйства, мелиорации земель, проектирования культурных агроландшафтных систем. Агроландшафтные системы — это результат взаимодействия человека и освоенной им природы. Поэтому их следует рассматривать как единую систему взаимосвязи природных компонентов и сельскохозяйственной деятельности. Агроландшафтная система является открытой: она развивается под влиянием природной и социально- экономической среды и поставляет за свои пределы сельскохозяйственную продукцию и другие продукты функционирования.
При управлении такой системой необходимо сохранить ее в границах динамического равновесного состояния, т.е. не нарушить сложившиеся формы, направления и объемы веществом и энергией. Для этого важно соблюдать оптимальные пропорции между различными угодьями (лесными, пахотными, пастбищными), что позволит защитить систему от деградации и разрушения [2]. В последнее время одними из основных методов управления являются регулирование и контроль за состоянием агроландшафтных систем с помощью методов дистанционного зондирования. По аэро- и космическим снимкам можно проанализировать положительные и отрицательные моменты прямых и обратных связей системы и дать оценку оптимальности использования земельных ресурсов на момент съемки. Благодаря дистанционным методам управление становится оперативным и помогает внести корректировку в организацию дальнейшего развития системы.
Дистанционные методы исследования природных ресурсов открыли новый этап в агроландшафтном картографировании. На снимках непосредственно отражаются не только физиономичные природные компоненты или виды сельскохозяйственных угодий, но и агроландшафтные системы в целом. С использованием снимков сроки разработки агроландшафтных карт, особенно в слабоизученных районах, сокращаются в 3-5 раз. Одновременно повышается их надежность и достоверность. Поэтому в настоящее время все методические и практические разработки по изучению агроландшафтных систем должны быть основаны на использовании разнообразных (сканерных, фотографических; многозональных; черно-белых, цветных, синтезированных; аэро- и космических) материалов дистанционного зондирования [3]. При дистанционном агроландшафтном картографировании исходным моментом является составление ландшафтной карты на исследуемую территорию, которая должна быть основана на системном подходе и отражать внутри- и межландшафтные взаимосвязи. Она является центральной в серии карт прикладного содержания и служит основой для построения покомпонентных карт (почвенных, геоботанических и др.). На основании составленных карты и анализа данных сельскохозяйственного использования земель осуществляют агроландшафтное картографирование и агропроизводственную оценку земель. Объектом агроландшафтного картографирования являются агрогеосистемы.
Агроландшафтные системы по своей структуре состоят из двух взаимодействующих блоков (подсистем): природного и сельскохозяйственного. По материалам дистанционного зондирования можно дешифрировать свойства как первого, так и второго блоков системы. Результаты этого двустороннего дешифрирования взаимно дополняют друг друга и дают важный материал для оценки агропроизводственного достоинства земель. Природный блок агроландшафтной системы — это главный носитель ресурсовоспроизводящих и средообразующих функций системы. Его дешифрирование является более трудной задачей по сравнению с распознаванием характеристик сельскохозяйственного блока, так как природные свойства системы, как правило, маскируются результатами сельскохозяйственного производства (особенно на пахотных землях, где естественная растительность замещена культурной).
В аэрокосмическом ландшафтоведении существует особое направление — индикационное (дешифрирование какого-либо скрытого от наблюдателя компонента по другим компонентам — индикационным). В индикационном ландшафтоведении установилось представление о делении компонентов ландшафта из физиономичные (доступные визуальному наблюдению и аэрокосмическому фотографированию) гео- ботанические и геоморфологические особенности систем и трудно- наблюдаемые, скрытые, требующие для своего исследования различных специальных средств и методов: геологические условия, почвенный покров, климат [4]. При дешифрировании природного блока индикация основана на растительных индикаторах. Часто индикатором природного блока служит сельскохозяйственный блок. Сельскохозяйственные преобразования природных комплексов дешифрируются преимущественно с помощью прямых признаков. Наиболее простой задачей является распознавание различных видов сельскохозяйственных угодий. Одним из сложных моментов дешифрирования сельскохозяйственного блока является распознавание различных видов сельскохозяйственных культур и состояния посевов [5]. Наиболее информативными в этом отношении являются многозональные цветные, особенно синтезированные материалы съемок в летний период. Многозональная съемка дает возможность создавать определенные спектральные образы посевов.
Таким образом, дистанционное зондирование дает богатый материал для изучения и оценки природного и сельскохозяйственного блоков агроландшафтных систем. В последнее время для изучения динамических характеристик геосистем в основном стали использовать материалы дистанционного зондирования. При изучении динамики пользуются методом индикационного дешифрирования. Индикаторами динамики являются различные признаки агроландшафтных систем, которые с определенной достоверностью указывают на изменение во времени их состава и структуры. Наибольшей динамической информативностью обладают данные многократной съемки, производимой с метеорологических и ресурсных спутников. Однако даже один космический снимок благодаря большой обзорности может давать ценную информацию о динамических изменениях агроландшафтной системы.
Проблема дешифрирования динамики — одна из главных в агроландшафтном мониторинге. Основной задачей этого мониторинга является получение сведений о деградации сельскохозяйственных земель с целью поиска путей рационального использования земельных ресурсов в сельском хозяйстве в соответствии с требованиями адаптивного земледелия.