تصنيف استخدام الأراضي في بيلاروسيا بناءً على الاستخراج الموجه نحو الكائنات

ملاحظة: تم إنجاز هذا المشروع البحثي بدعم من برنامج البحث والتعاون المشترك لتحالف منظمات العلوم الدولية لمبادرة الحزام والطريق.

خلفية المشروع
تبلغ مساحة جمهورية بيلاروسيا، المعروفة اختصارًا باسم بيلاروسيا، 207,600 كيلومتر مربع. تضاريسها في معظمها مسطحة، تتكون من سهول وأحواض، ويبلغ متوسط ارتفاعها 160 مترًا. يمتد جنوبها على سهل منخفض شاسع، بينما تتكون المنطقة الوسطى في الغالب من سهول وتلال منخفضة، أما الشمال والشمال الغربي فهما أعلى قليلًا، مع وجود بعض المرتفعات والتلال المتموجة، حيث يصل أعلى ارتفاع إلى 345 مترًا. تُعد التربة في الغالب تربة بودزولية عشبية، تليها التربة المستنقعية والتربة الرملية؛ وتتميز التربة بخصوبتها النسبية، حيث يبلغ متوسط موسم النمو فيها 184-208 أيام. مواردها المائية وفيرة، إذ تضم العديد من الأنهار والبحيرات، بإجمالي 20,781 نهرًا، و12,250 بحيرة، و153 خزانًا. مناخها معتدل ورطب، يُصنف ضمن المناخ القاري المعتدل، بصيف دافئ، وخريف ممطر، وشتاء رطب. يتراوح متوسط درجة الحرارة في يناير بين -4 و-8 درجات مئوية، بينما يتراوح متوسط درجة الحرارة في يوليو بين +17 و+19 درجة مئوية. تتلقى الأراضي المنخفضة معدل هطول أمطار سنوي يتراوح بين 500 و650 ملم، في حين تتلقى السهول والمرتفعات ما بين 650 و750 ملم. وتجعل وفرة الأمطار والظروف الطبيعية الملائمة المنطقة مناسبة للإنتاج الزراعي.
في عام 2012، بلغت قيمة إنتاج صناعة زراعة المحاصيل 30.47 تريليون روبل بيلاروسي، أي ما يعادل حوالي 3.655 مليار دولار أمريكي (محسوبة على أساس متوسط سعر صرف سنوي قدره 1 دولار أمريكي: 8335.86 روبل بيلاروسي)، وهو ما يمثل 51.7٪ من إجمالي قيمة الإنتاج الزراعي.

△ الجدول 1. مساحة المحاصيل المزروعة في بيلاروسيا، 2005-2011 (الوحدة: ألف هكتار)

△ الجدول 2. إجمالي إنتاج المحاصيل في بيلاروسيا، 2005-2012 (الوحدة: ألف طن)
يمكن استخدام تقنية الاستشعار عن بُعد عبر الأقمار الصناعية لرصد حالة نمو المحاصيل، وإنتاجيتها، والآفات، والأمراض، والكوارث التي تُصيب الموارد الزراعية. تمتلك بيلاروسيا قطاعًا متطورًا في هذا المجال، إذ تزخر بموارد معلومات جغرافية وفيرة حول استخدام الأراضي ومسح التربة، بالإضافة إلى محطات استقبال أرضية للأقمار الصناعية. ورغم أن بيلاروسيا تُظهر تباينًا كبيرًا في التربة وأنواعًا معقدة من استخدامات الأراضي، فقد نُوقشت معظم هذه الجوانب سابقًا في الدراسات. علاوة على ذلك، يُقلل موقع بيلاروسيا في خطوط العرض المتوسطة إلى العالية من تأثير السحب والأمطار، مما يُتيح الحصول على كمية كبيرة من الصور عالية الجودة على مدار العام، ويُوفر قاعدة بيانات متينة لتطبيقات الاستشعار عن بُعد عبر الأقمار الصناعية.

عملية المشروع الأساسية
أُنجز هذا المشروع بدعم من برنامج التعاون البحثي المشترك التابع لتحالف المنظمات العلمية الدولية (ANSO) في إطار مبادرة الحزام والطريق. استُخدمت منصتا Sentinel Hub وGoogle Earth Engine لإعداد البيانات ودمجها. وتم تصنيف عينات التدريب باستخدام مجموعات بيانات متاحة للعموم، ومنشورات علمية، وتفسيرات بصرية. ثم استُخدمت طريقة التعلم الخاضع للإشراف OBIA-RF (الغابة العشوائية الموجهة للكائنات) لتصنيف واستخراج خصائص الغطاء الأرضي من مجموعات بيانات الزراعة والغابات. وأخيرًا، أُجريت عمليات رسم الخرائط والتحليل الإحصائي باستخدام برامج مثل QGIS وArcGIS. وبالاستعانة ببيانات الأرصاد الجوية والتربة، تم تقييم الإمكانات البيئية للتربة.

△ مخطط انسيابي لتصنيف استخدام الأراضي الموجه نحو الكائنات

△ خريطة أنواع التربة في بيلاروسيا (كاراكسوني، ديفيد. (2017). بيلاروسيا في الخرائط.)
نتائج المشروع

الشكل 3. التغيرات في الغطاء الحرجي والأراضي الصالحة للزراعة في بيلاروسيا، 2014-2023.

الشكل 4. مخطط إحصائي للتغيرات في مساحة الغابات والأراضي المزروعة في بيلاروسيا، 2014-2023.

△ الشكل 5. رسم بياني إحصائي لتغيرات مساحة الغابات في مناطق مختلفة من بيلاروسيا من عام 2014 إلى عام 2023

△ الشكل 6. رسم بياني إحصائي للتغيرات في مساحة الأراضي المزروعة في مناطق مختلفة من بيلاروسيا من عام 2014 إلى عام 2023
بشكل عام، تتذبذب مساحة الغابات والأراضي الصالحة للزراعة في بيلاروسيا سنويًا، لكنها تظل مستقرة عمومًا، باستثناء انخفاض ملحوظ في مساحة الغابات في مقاطعة فيتيبسك عام 2020 (الشكل 4). كما ظل ترتيب المساحة بين المناطق مستقرًا إلى حد كبير. وبالرجوع إلى الشكل 5، نجد أن مساحة الأراضي الصالحة للزراعة في مقاطعة فيتيبسك قد زادت بشكل ملحوظ بعد عام 2021، مما يشير إلى أن انخفاض مساحة الغابات قد يكون ناتجًا عن تحويل الأراضي الزراعية. ومن الجدير بالذكر أن مساحة الغابات في مقاطعة مينسك شهدت أيضًا اتجاهًا تنازليًا بعد عام 2022، بينما شهدت مساحة الأراضي الزراعية اتجاهًا تصاعديًا ومعدل نمو سريع نسبيًا. وقد يعود ذلك إلى أن مقاطعة مينسك تقع في المركز الإداري للمنطقة، وتتمتع بقطاع زراعي متطور نسبيًا، حيث أدى الترويج للزراعة واسعة النطاق في السنوات الأخيرة إلى توسع الأراضي الزراعية.
علاوة على ذلك، تتميز غرودنو بأقل مساحات الغابات والأراضي الصالحة للزراعة، ويعزى ذلك على الأرجح إلى انخفاض درجات الحرارة مقارنةً بالولايات الأخرى، وارتفاع معدلات هطول الأمطار والجريان السطحي، ووجود نسبة كبيرة من تربة الريتيسول الراكدة (الستيلتية، الكلاييكية) (الشكل 2). تتميز هذه التربة بمحتواها العالي من الطين، مما يؤثر عادةً على الصرف والتهوية، ويعيق اختراق الجذور. وبالإضافة إلى غزارة الأمطار، يؤدي ذلك إلى تشبع التربة بالمياه لفترات قصيرة أو دورية. ويمكن أن يؤثر التشبع المؤقت بعد هطول الأمطار سلبًا على نمو النباتات والنشاط البيولوجي للتربة. ولذلك، تتميز الولاية بانخفاض مساحات الغابات والأراضي الصالحة للزراعة، مع هيمنة مجتمعات النباتات والنظم البيئية الرطبة.
إضافةً إلى الإحصاءات السنوية للمساحة، يُمكن للنظام تحليل التغيرات في المساحة بين السنوات وتحديد بؤر التغير. فإلى جانب توفير البيانات الإحصائية الكلية، يُقدم معلومات تفصيلية حول التغيرات في أنواع استخدامات الأراضي المستهدفة، مما يوفر مراجع موضوعية وفعّالة لصياغة وتنفيذ السياسات الزراعية الكلية والإقليمية.

