Прогнозное почвенное картографирование на основе данных дистанционного зондирования Земли и морфометрических индексов рельефа позволяет оперативно и с высокой детализацией оценивать пространственное распределение почв. Такой подход обеспечивает картографическую основу для научно обоснованное планирование сельскохозяйственного производства, рациональное управление земельными ресурсами и мониторинг деградационных процессов на больших территориях при минимальных затратах времени и средств. Актуальность темы обусловлена необходимостью совершенствования системы ведения хозяйствования и формировании адаптивно-ландшафтной системы земледелия и обеспечения устойчивого развития сельского хозяйства, планирование которого осуществляется на основе почвенных карт с различной почвенной информацией (гранулометрический состав, влажность, подстилающие породы, содержание питательных элементов, гумус, кислотность и др.).
Цель исследования – моделирование почвенного покрова на основе алгоритмов машинного обучения с использованием морфометрических индексов рельефа и данных дистанционного зондирования Земли (на примере Ошмянского района), а также оценка её точности. В работе было выделено 7 иерархических уровней с использованием двумерного спектрального анализа Фурье и расчет индексов рельефа с помощью ГИС-технологий для каждого из них. Использование спектрального анализа для предположения о генезисе почвообразующих пород обусловлено в первую очередь особенностью формирования рельефа Республики Беларусь и особым влиянием плейстоценовых оледенений. Наибольше влияние на формирование рельефа района оказали Валдайское, Донское оледенение, а также флювиальные, эрозионные и процессы заболачивания. Спектр обратим, и благодаря этому можно восстановить историю развития территории, а, следовательно, использовать полученные данные с большей эффективностью для прогнозирования генезиса почвенных пород. Основными почвообразующими породами в районе будут являться: 1) ледниковые (краевые маренные гряды) (наиболее древние), которые будут соответствовать 1 иерархическому уровню организации рельефа; 2) водно-ледниковые (равнины у подножья краевых гряд) соответствующие 2–3 иерархическому уровню; 3) аллювиальные отложение сосредоточенные в низменностях и являющиеся наиболее молодыми формами рельефа, соответствующие 5–6 иерархическим уровням. Методом главных компонент были выявлены наиболее комплексные и полно описывающие различные вариации морфометрические индексы: уровень базиса эрозии, расстояние до гидросети и глубина расчленения. Также был произведен расчёт мультиспектральных индексов по данным ДЗЗ с использованием спутников Landsat 8/9 за период с 2023 по 2025 год. Полученная в результате геоинформационного картографирования почвенная карта демонстрирует почвенные выдела в исследуемом районе и более всего отражает почвы исследуемой территории по гидроморфизму. Одним из наиболее важных аспектов работы можно считать разработанные предложения по перспективам использования данных спектрального анализа Фурье для более детального моделирования морфометрических показателей, связанных, в частности, с водными объектами и эрозией, а также потенциальные возможности использования данного метода для прогнозирования генезиса почвенных пород. Данная весьма краткая сводка истории оледенений, которые наиболее значительно повлияли на рельеф района, даёт основание для предложения, что с помощью иерархических уровней, а также математических операций между растрами различных масштабных уровней можно прогнозировать генезис почвенного покрова. В ходе проведения исследования было обнаружено несоответствие информации старых (аналоговых) почвенных карт Ошмянского района о генезисе и степени увлажнения почвенного покрова, что делает особо актуальным настоящее исследования по разработке современных методов цифрового почвенного картографирования.