авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 ||

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ЛАНДШАФТНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ: ОБЩИЕ ОСНОВАНИЯ. МЕТОДОЛОГИЯ, ...»

-- [ Страница 11 ] --

На втором – бассейновом - уровне используются топографические материалы масштаба 1:100 000, материалы многоканальной космической съемки. Главная задача анализа – ранжирование малых речных бассейнов по степени отклонения стокорегулирующих функций лесного покрова от нормального режима. Известно, что лесные насаждения обычно начинают удовлетворительно выполнять водоохранные функции приблизительно к 15-летнему возрасту (Воронков, 1988). Следовательно, если в результате сплошных концентрированных рубок в бассейне велика доля молодняков, то возникает необходимость, по крайней мере, отсрочить на несколько лет назначение рубок спелых лесов, пока в соседних урочищах молодые леса не начнут полноценно выполнять стокорегулирующие и водоохранные функции. Кроме того, в зависимости от ситуации в бассейне можно выбирать стратегию формирования древостоев с целью максимального водоохранного и водорегулирующего эффекта, например, регулируя соотношение хвойных, смешанных и лиственных древостоев, разводя во времени вырубку противолежащих склонов северной и южной экспозиции для рассредоточения снеготаяния во времени и предотвращения резких половодий (Воронков, 1988). В условиях доминирующих ландшафтов Кологривского лесхоза это означает регулирование по территории малого бассейна соотношения разных стадий восстановления темнохвойных лесов. В настоящее время в Кологривском районе ярко выражена проблема концентрированного почти единовременного обезлесения малых бассейнов (например, р.Ломенги) от водораздельных поверхностей до пойм, что способствует резкому увеличению стока в половодье и столь же резкому падению уровня в межень. Для таких бассейнов особенно важен временный защитный режим для оставшихся хвойных массивов, особенно в склоновых урочищах холмистых моренных равнин. Ранжирование бассейнов по соотношению древостоев разных стадий восстановления легко осуществляется посредством классификации космических снимков по определенным соотношениям каналов.

Ландшафтно-географический анализ на бассейновом уровне подразумевает также оценку вклада каждого из малых бассейнов в формирование стока бассейна более высокого порядка и роли современной структуры лесного покрова каждого малого бассейна. При этом учитывается ландшафтная структура малых бассейнов, которая может отличаться по доле урочищ с высоким риском необратимых процессов. Такую роль могут играть, например, крутосклонные урочища глубоко врезанных в коренные породы долин, склоны с чехлом эрозионноопасных лессовидных суглинков, боровые урочища с песчаными буграми и риском дефляции. Ситуация в каждом бассейне может накладывать определенные ограничения на рубки, причем необязательно выражающиеся в запрете таковых, а в рекомендации выборочных рубок, определенной ориентации и размере лесосек, отсрочивании рубок и т.д.

На третьем – ландшафтном – уровне используются топографические материалы масштабов 1:100 000 и 1:50 000, материалы многоканальной космической съемки, данные полевых маршрутных и точечных описаний. Главная цель ландшафтно-географического анализа на ландшафтном уровне - определение лесорастительных условий на основе анализа рельефа и почв, корректировка лесоустроительных выделов предыдущего лесоустройства с учетом свойств рельефа, отложений, почв, выявление уязвимых и особо ценных местностей и урочищ. Использование геоинформационных технологий и статистических методов анализа полевых данных позволяет применить разработанные на географическом факультете МГУ чрезвычайно конструктивные для лесоустройства методы морфометрического анализа рельефа и анализа растровых изображений (Черных, Сысуев, 2000;

Пузаченко и др., 2002;

Сысуев, 2003). На основе цифровой модели рельефа проводится классификация территории по морфометрическим показателям рельефа (уклоны, вертикальная и горизонтальная кривизна, экспозиция, вертикальная и горизонтальная расчлененность). Это позволяет предоставить лесоустроительным организациям ту информацию, которая ими обычно не используется, но необходима для выделения водоохранных и почвозащитных зон даже без посещения территории. Это знание о местах концентрации и рассеяния стока, ареалы преимущественного распространения тех или иных гигротопов, наиболее вероятного расположения заболоченных низкобонитетных лесов и др. Для интерпретации полученных классов дренированности применяется сочетание космической информации (данных классификации космических изображений) и данных полевых ландшафтных исследований. В результате смысловой интерпретации сочетаний морфометрических показателей рельефа могут быть получены, например, такие характеристики урочищ:

«очень слабо пологие дренированные междуречья и приводораздельные пологие прямые склоны», «пологие и покатые гребневидные слабовыпуклые поверхности – мысы с активным оттоком влаги в перпендикулярных направлениях», «сильно вогнутые переувлажненные поверхности в тыловых швах днищ долин с натечным водным режимом, возможным выклиниванием грунтовых вод» и др. Важно, что возможность автоматической классификации рельефа с точной географической привязкой резко расширяет возможности лесоустроительных организаций по корректной идентификации выделов в соответствии с ландшафтной структурой территории, а не только лишь по визуальным признакам растительного покрова на аэрофотоснимке.

Оценка коррелятивных связей между компонентами ландшафта выступает как важный инструмент идентификации внутренней структуры пространственных единиц ландшафта, которые выделены методами автоматической классификации цифровой модели рельефа и космических снимков. Построение моделей множественной регрессии, расчет непараметрических коэффициентов корреляции дает информацию о вкладе, например, каждой из морфометрических характеристик рельефа, в варьирование свойств древостоя, почв, состава отложений и т. д. Включение в модель массива данных полевых описаний разного территориального охвата позволяет определить иерархический уровень пространственной организации, на котором реализуется тот или иной тип межкомпонентных отношений. Так, например, установлено, что соотношение сосновых и еловых древостоев зависит от свойств дренированности рельефа в окрестности около 2700 м, т.е. в ландшафтном масштабе, но невозможно достоверно предсказать состав древостоя, если принимать во внимание геоморфологическую ситуацию в окрестности 1500 м, т.е. в масштабе приблизительно уровня географической местности. Связи почв и растительности с рельефом почти всегда теснее на уровне групп ландшафтов, чем на региональном. В каждой группе ландшафтов (моренные, водноледниковые и т. д.) характерны свои специфические типы отношений, поэтому для экстраполяции полученных полевых данных на территорию ранга географического ландшафта необходимо строить отдельные модели для каждой группы ландшафтов. Особенно тесные связи древостоя с характеристиками дренированности рельефа характерны для ландшафтов противоположных эдафических обстановок: с богатым минеральным питанием на лессовидных почвах с обилием неморальных видов травостоя и с бедными песчаными почвами боров. В промежуточных эдафических ситуациях (ландшафты на двучленных отложениях с типично бореальным обликом) связи древостоя с рельефом размыты, более сильное влияние оказывают иные факторы. Установлено, что влияние степени давности антропогенного воздействия на тесноту связей между абиотическими компонентами и рельефом не проявляется. Строение и механический состав почв не обнаруживают связи с рельефом в региональном масштабе в пределах группы старовозрастных лесов. Следовательно, их варьирование, и, соответственно, эдафические условия, определяется не региональными, а местными (внутриландшафтными) отношениями с рельефом, иначе говоря – формами мезорельефа.

Четвертый уровень ландшафтно-географического анализа оперирует с природными комплексами ранга урочищ и подурочищ, наиболее сопоставимыми с традиционными выделами лесоустройства. Приемлемые масштабы – 1:10 000 – 1:25 000, ключевыми источниками дистанционной информации становятся аэрофотоснимки или космоснимки высокого разрешения. На основе полевого исследования ключевых участков и знания об ареалах распространения ландшафтов конкретного вида определяются конкретные конфигурации особо защитных участков леса (ОЗУ) и лесов высокой природоохранной ценности (ЛВПЦ). Рекомендуемый режим лесопользования или охраны зависит от риска возникновения необратимых разрушительных процессов. В Кологривском районе, например, ограничения на рубки в связи с затрудненным лесовосстановлением могут быть рекомендованы для влажных и сырых гигротопов с мощностью торфяного горизонта почв более 10 см, при смытом лессовидном покрове, при обнажении коренных пород, при признаках периодической смены окислительно-восстановительной обстановки в почвах в виде железисто-марганцевых новообразований.

Ограничения в связи с риском возникновения эрозии необходимы при наличии лессовидного покрова на крутых и покатых или длинных склонах, при наличии мелких активных эрозионных форм, наличии делювиальных шлейфов у подножий склонов, примыкании менее 100 м к бровке обрывистого склона долины. Ограничения из-за особой водоохранной роли накладываются при примыкании к болотным массивам или на поймах в пределах пояса меандрирования, в малых крутосклонных долинах, при положении в средней и нижней части эродированных склонов, при примыкании снизу к сельскохозяйственным угодьям или широким вырубкам (буферная роль!). Могут быть рекомендованы ограничения, следующие из особенностей пространственной структуры ландшафта, например, при обезлесенности в нижней заселенной части бассейна, при функциональной роли лесной полосы как коридора или узла, связывающего однотипные местообитания среди сильнонарушенных ландшафтов, при примыкании менее 100 м к безлесным пространствам шириной более 1,5-2 км (обычно вблизи долины Унжи) и т. п. Часть упомянутых критериев следует из нормативных документов, другая часть описана в научной литературе (Молчанов, 1960;

Побединский, 1979;

Рубцов, 1983;

Паулюкявичюс, 1989 и др.), третья следует из региональной специфики и определена в результате полевых исследований применительно к ландшафтным условиям конкретного лесхоза.

После выделения урочищ с рискованным лесопользованием и, с другой стороны, урочищ с возможностью относительно безопасного лесопользования можно приступать к разработке конкретных схем конфигурации водоохранных, почвозащитных зон, урочищ с особой ценностью с точки зрения биоразнообразия и местообитаний редких видов.

Анализ дистанционных и картографических данных о состоянии ландшафтов Кологривского района выявил ряд экологически проблемных ситуаций, связанных с приоритетом концентрированных рубок.

Во-первых, наблюдается замедленное восстановление темнохвойных пород на широких лесосеках размером более 500 м при отсутствии семенных деревьев. Как правило, на таких лесосеках, до 15-летнего возраста практически нет хвойного подроста.

Во-вторых, лесосеки захватывают большие площади уязвимых склоновых ландшафтов и нередко примыкают непосредственно к поймам малых рек, в том числе с обоих бортов долин, что меняет режим рек в сторону повышенного весеннего и пониженного летнего стока, способствует возрастанию поверхностного склонового стока в ущерб подземному и развитию эрозии.

В-третьих, расположение лесосек не учитывает буферного эффекта лесных массивов по отношению к речным долинам в условиях высокой обезлесенности междуречий и компенсирующей роли сохраненных лесных массивов по отношению к обезлесенным частям речных бассейнов.

В-четвертых, в материалах предыдущего лесоустройства прослеживается игнорирование структуры естественной гидрографической сети, особенно малых водотоков, тем самым способствуя назначению единообразных лесохозяйственных мероприятий для заведомо разных лесорастительных условий, прежде всего с разной степенью увлажненности и богатства минерального питания, а также нарушению местообитаний редких видов растений, сконцентрированных, как правило, в сырых и влажных гигротопах, и нарушению водорегулирующей и стокоформирующей роли заболоченных приводораздельных урочищ.

Исходя из особенностей ландшафтов и их устойчивости рекомендуется при планировании лесопользования реализовать следующие правила.

• Сплошные рубки не должны назначаться на покатых и крутых склонах (сложенных, обычно, коренными дочетвертичными породами или моренными суглинками) более 10. Леса склонов большой крутизны способствуют переводу поверхностного стока в подземный, сокращению максимальных (весенних) и увеличению меженных летних расходов воды в реках, т.е. выполняют противоэрозионную и водорегулирующую функции.

• Назначение лесохозяйственных мероприятий и выделение водоохранных зон на покатых склонах крутизной 6-10 должно проводиться с учетом состава почвообразующих пород. Максимальная ширина полосы склоновых водоохранных лесов должна назначаться при преобладании лессовидных покровных суглинков как наиболее эрозионноопасных отложений. Средняя ширина водоохраной полосы рекомендуется для склонов, сложенных тяжелыми моренными суглинками, в том числе с чехлом песчаных отложений мощностью до 1 м. Минимальная ширина полосы допустима для склонов, сложенных песками.

• Выделение водоохранных зон должно учитывать форму долины и неравномерную ширину поймы по разным берегам. При наличии широкой поймы (более 50 м) на малых реках длиной до 25 км, которые преобладают в районе, водоохранная полоса должна быть увеличена за счет нижней части примыкающего коренного склона долины или склона террасы с учетом его крутизны. Склоновая защитная полоса выполняет буферную функцию по отношению к пойменным водоемам, в том числе регулирует водный и тепловой баланс высокопродуктивных пойменных экосистем.

• При назначении лесохозяйственных мероприятий на склонах долин рекомендуется учитывать степень обезлесенности противолежащих склонов, учитывая факт начала проявления водорегулирующей функции молодняков не ранее, чем через 15 лет после рубки. При обезлесенности склонов южной экспозиции леса склонов северной экспозиции не могут подвергаться рубкам прежде восстановления мелколиственного или светлохвойного леса 3 класса возраста на противоположном склоне. Тем самым обеспечивается компенсирующая функция лесных экосистем по благоприятному соотношению поверхностного и подземного стока и регулирование стока посредством растягивания во времени весеннего половодья.

• При назначении лесохозяйственных мероприятий на склонах долин рекомендуется учитывать степень обезлесенности примыкающей придолинной части водораздельной поверхности. При высокой доле на водораздельной поверхности свежих (менее 15 лет) вырубок, особенно примыкающих друг к другу (не чересполосных) в целях сохранения буферной функции лесных урочищ по отношению к стоку с междуречий в долины должна сохраняться прибровочная лесная полоса, а на склоне допустимы лишь узколесосечные рубки ориентированные поперек склона.

Предложенные в этой статье ландшафтно-географические подходы к проблемам лесопользования представляют лишь фрагмент большой работы по разработке концепции Кологривского модельного леса. По нашему мнению, внедрение в систему лесоустройства «трех китов» ландшафтно-географического подхода в виде анализа пространственных отношений, межкомпонентных связей и иерархической организации ландшафта способно значительно повысить шансы отечественного лесного хозяйства и лесной промышленности на соответствие требованиям лесной сертификации и повышение конкурентоспособности на мировом рынке и – главное – обеспечить устойчивое функционирование лесных ландшафтов России и неистощительное лесопользование.

Литература.

Воронков Н.А. Роль лесов в охране вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 287 с.

Молчанов А.А. Гидрологическая роль леса. М.: Изд-во АН СССР, Паулюкявичюс Г.В. Роль леса в экологической стабилизации ландшафтов. Побединский А.В. Водоохранная и почвозащитная роль лесов. М.: Лесн. пром-сть, 1979.

176 c Пузаченко Ю.Г., Дьяконов К.Н., Алещенко Г.М. Разнообразие ландшафта и методы его измерения. // География и мониторинг биоразнообразия. Экоцентр МГУ, 2002. С. 76- Романюк Б.Д., Загидуллина А.Т., Книзе А.А. Природоохранное планирование ведения лесного хозяйства. WWF, 2002. 12 с.

Рубцов Защитная функция лесов вдоль таежных рек. Сысуев В.В. Физико-математические основы ландшафтоведения. М.: Географический факультет МГУ, 2003. 175 с.

Хорошев А.В., Немчинова А.В., Синицын М.Г., Авданин В.О. Ландшафтно географические принципы проектирования сети особо охраняемых природных территорий Костромской области // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика. Материалы XI Международной ландшафтной конференции. М.:

Географический факультет МГУ, 2006. С. 700- Черных В.Л., Сысуев АВ.В. Информационные технологии в лесном хозяйстве. Йошкар Ола: МарГТУ, 2000. 378 с.

Ярошенко А.Ю. Лесоводство или разведение бревен? // Лесной бюллетень. 1998. № 8-9.

ИЗУЧЕНИЕ ДОЛИННЫХ ГЕОСИСТЕМ НИЖНЕГО ПРИТОМЬЯ НА ОСНОВЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА В ГИС Хромых О.В.

Томский государственный университет, г. Томск geo@mail.tomsknet.ru Появление в последние годы космических снимков (КС) сверхвысокого разрешения (Quick Bird, Ikonos), широкое распространение мобильных GPS-приёмников, а также доступность программно-аппаратных средств для создания трёхмерных моделей и виртуальных геоизображений позволили существенно дополнить и углубить методику крупномасштабного геоинформационного картографирования (ГК) геосистем.

Разработанная автором методика основана на привлечении максимально возможного количества разновременных крупномасштабных картографических источников, ДДЗ и материалов полевых исследований (интегрированных в одной системе координат и единой картографической проекции) и на применении новейших технологий пространственного анализа. По этой методике крупномасштабное ГК геосистем долины Нижней Томи проводилось в несколько этапов:

перевод всех картографических источников и ДДЗ в цифровую форму с привязкой к топооснове в проекции Гаусса-Крюгера;

создание единой базы геоданных (БГД), объединяющей картографическую информацию и атрибутивную (материалы полевых исследований);

построение цифровой модели рельефа (ЦМР) на основе высотных данных топографических карт 1: 25 000 и полевых съёмок;

морфометрический анализ района с помощью ЦМР;

дифференциация крупных геоморфологических элементов долины на основе результатов морфометрического анализа, карты четвертичных отложений, КС Terra (Aster), материалов полевых исследований и ландшафтное районирование на уровне типов местностей;

углубленная дифференциация растительного покрова внутри крупных геоморфологических элементов долины на основе топографических карт 1: 25 000, топографических планов землеустройства 1: 10 000, аэрофотоснимков (АФС), КС Terra (Aster) и Quick Bird, полевых описаний и ландшафтное районирование на уровне типов урочищ;

пространственный и статистический анализ показателей геосистем (средняя площадь, преобладающие углы наклона, экспозиции склонов и т.п.);

анализ динамики и эволюции долинных геосистем путём сопоставления разновременных карт (в т. ч. топопланов 1896 г. масштаба 1: 10 000), ДДЗ и материалов полевых наблюдений.

В качестве программного обеспечения ГК использовались ГИС-пакет ArcGIS версии ArcInfo (ESRI Inc.), ГИС-пакет для работы с ДДЗ ERDAS Imagine 8.7 (Leica Geosystems Inc.) и программа для векторизации растровых изображений EasyTrace (Easy Trace Group).

Все картографические источники были переведены в цифровую форму путём сканирования и последующей векторизации в EasyTrace. Полученные в ходе векторизации карт векторные данные были экспортированы в ArcInfo в единую БГД, в которую были добавлены таблицы описаний точек полевых наблюдений. Привязка КС Terra происходила путём перевода координат крайних точек снимков из проекции UTM в проекцию Гаусса-Крюгера (т.к. проекции очень схожие). Привязка КС Quick Bird и АФС происходила на основе нерегулярной сетки опорных точек с помощью аффинных преобразований в ERDAS Imagine.

ЦМР создавалась с помощью модуля ArcGIS 3D Analyst методом триангуляции Делоне. При этом в качестве исходных данных использовались оцифрованные с топоосновы горизонтали (всего 3 338 линий) и высотные отметки, включая урезы воды (всего 3 374 точки). В качестве дополнительных данных использовались объекты гидросети (всего 1 310 линий и 842 полигона), а также контуры озёр с известным урезом воды (всего 185). Объекты гидросети использовались при расчёте ЦМР как линии явного перегиба рельефа (рёбра треугольников), а полигоны озёр с известным урезом воды – как плоские поверхности замещения одной высотой. В результате была построена нерегулярная триангуляционная сеть (TIN), состоящая из 1 042 373 треугольников с диапазоном высот от 67,8 до 195 м. TIN являет собой компьютерную базу данных (34, Мб) по рельефу долины Нижней Томи, где помимо высот для каждого треугольника сети хранится информация об угле наклона и экспозиции склона.

Построенная ЦМР послужила основой для создания серии тематических карт рельефа, отражающих ключевые морфометрические показатели (карты высот, углов наклона и экспозиций склонов). Полученные тематические карты с целью углубленного статистического анализа были конвертированы в растровые карты формата GRID, представляющие собой регулярные сетки с шагом 10 м. В результате стала доступна «алгебра» растровых карт и детальный анализ рельефа по ячейкам 10х10 м.

Статистический анализ показал, что наибольшие площади в долине (25,9 %) занимают участки с высотами менее 80 м. Т.к. в большинстве своём эти участки относятся к зоне затопления, то это свидетельствует о преобладании поймы над остальными элементами речной долины Томи. Существенная доля участков выше 120 м (15,6 %) объясняется тем, что ЦМР захватила часть высокого междуречного склона на правобережье.

Классификация углов наклона была выполнена согласно рекомендациям геоморфологического картографирования равнинных территорий. Более половины площади долины Нижней Томи (57,4 %) составляют практически плоские участки с углами наклона менее 0,3о. Доля участков с почти отвесными склонами крайне мала (0, %). По экспозиции склонов в долине резко преобладают выровненные поверхности с практически нулевым уклоном без выраженной экспозиции (35,2 % всей площади) и участки с уклонами северо-западной (10,4 %) и западной (10,2 %) экспозиции, что легко объясняется общим небольшим наклоном долины на северо-запад, а также большей площадью правобережья с господствующими склонами западной экспозиции.

На равнинных участках речных долин обычно наблюдается определённая взаимосвязь между абсолютными высотами и уклонами, т.к. уступы террас, как правило, находятся на одних и тех же абсолютных отметках. Для проверки этого был выполнен пространственный анализ карты высот по карте углов наклона на участке долины Томи ниже г. Томска (как наиболее «равнинном»). С помощью модуля ArcGIS Spatial Analyst была проведена переклассификация растра (сетки) высот на зоны по 1 м высоты. Путём зональной статистики полученного растра был вычислен средний уклон для каждого диапазона высот (табл. 1).

При анализе таблицы 1 заметны 5 явных уступов рельефа со средними уклонами более 1о (выделены серым цветом). На абсолютных отметках до 70 м очень небольшие уклоны объясняются преобладанием плоских участков прирусловых отмелей. На высотах 70-72 м наблюдается резкое увеличение средних уклонов, связанное, по-видимому, с небольшим уступом центральной поймы. На высотах 76-79 м вновь наблюдается увеличение средних уклонов – уступ 1 надпойменной террасы. Участки с высотами 79- м характеризуются большой амплитудой средних уклонов (но все – менее 1о), что объясняется фрагментарностью 1 террасы в низовьях Томи.


Очень чётко выражена надпойменная терраса. Её уступ выделяется резким ростом средних уклонов на высотах 83-89 м. Также резко выделяется площадка 2 террасы на высотах 89-95 м с очень небольшими средними уклонами (менее 0,5о). Сильное увеличение средних уклонов на высотах 95-102 м свидетельствует об уступе 3 террасы. Для площадки 3 террасы характерно плавное снижение средних уклонов на высотах 102-110 м. С высот 110-111 м начинается склон междуречной равнины, имеющий с ростом высоты практически постоянный средний уклон 0,8-0,9о. Таким образом, в результате взаимного пространственного анализа карт важнейших морфометрических показателей участка долины р. Томи от г. Томска до устья подтвердился вывод о тесной взаимосвязи абсолютной высоты участков долины со средним уклоном этих участков. Это значит, что с помощью автоматизированного пространственного анализа рельефа можно существенно уменьшить субъективизм при дифференциации геоморфологических элементов речной долины и облегчить предварительное выделение высотных границ геосистем на уровне типов местностей (поймы, надпойменных террас и склонов). Окончательное ландшафтное районирование на уровне типов местностей проводилось с учётом материалов полевых исследований, карты четвертичных отложений и космических снимков Terra (Aster).

Таблица 1. Средние уклоны долины р. Томи ниже г. Томска по диапазонам высот Абсолютная высота, м Средний уклон, град.

67.8 – 68 0. 68 – 69 0. 69 – 70 0. 70 – 71 1. 71 – 72 1. 72 – 73 0. 73 – 74 0. 74 – 75 0. 75 – 76 0. 76 – 77 1. 77 – 78 0. 78 – 79 1. 79 – 80 0. 80 – 81 0. 81 – 82 0. 82 – 83 0. 83 – 84 1. 84 – 85 0. 85 – 86 1. 86 – 87 1. 87 – 88 0. 88 – 89 1. 89 – 90 0. 90 – 91 0. 91 – 92 0. 92 – 93 0. 93 – 94 0. 94 – 95 0. 95 – 96 1. 96 – 97 1. 97 – 98 1. 98 – 99 1. 99 – 100 0. 100 – 101 1. 101 – 102 1. 102 – 103 0. 103 – 104 0. 104 – 105 0. 105 – 106 0. 106 – 107 0. 107 – 108 0. 108 – 109 0. 109 – 110 0. 110 – 111 0. 111 – 112 1. 112 – 113 0. 113 – 114 1. 114 – 115 0. 115 – 116 0. 116 – 117 0. 117 – 118 0. 118 – 119 0. 119 – 120 0. более 120 0. В программе ArcScene ArcGIS на основе ЦМР была создана трёхмерная модель долины Нижней Томи. При увеличении вертикального масштаба относительно горизонтального такая модель может оказать существенную помощь при дифференциации геоморфологических элементов долины, т.к. становятся отчётливо видны резкие перепады и уступы рельефа (рис. 1). Трёхмерная модель была драпирована топоосновой, КС и АФС.

Сравнение АФС 1954 г. и современной топоосновы выявило значительную антропогенную модификацию геосистем. Так, на месте переходного осоково-сфагнового болота на 1 террасе Томи возникла геосистема осушаемого болота с мелиоративными каналами на мелиорированных торфяных почвах (рис. 28, 29, цветная вклейка).

Естественные изменения долинных геосистем в результате эрозионно аккумулятивной деятельности р. Томи были изучены на нескольких ключевых участках ниже г. Томска путём сравнения топопланов 1896 г. с современной ландшафтной картой, созданной автором. На рис. 3 и 4 показаны изменения ПТК за 100 лет в районе устья Иштанской протоки. Здесь наблюдается значительное смещение русла Томи, выражающееся в сильном размыве левого берега (155 м) и намыве правого (50 м), и поэтому отчётливо видны вновь образованные и трансформирующиеся пойменные геосистемы. Так, за 100 лет на новом песчаном побочне появилась молодая геосистема песчаной отмели с пионерной растительностью на аллювиальных примитивных слоистых почвах, а геосистемы бывших песчаных отмелей эволюционировали в геосистемы невысоких валов с зарослями кустарников на аллювиальных дерновых слаборазвитых почвах и в геосистемы поверхностей прирусловых валов и вершин грив с сосново берёзовыми закустаренными разнотравными лесами на аллювиальных дерновых почвах (рис. 30, 31, цветная вклейка).

Естественные изменения геосистем наблюдаются также в результате болотообразования. Путём сопоставления разновременных ДДЗ и карт автором детально рассмотрен процесс зарастания озера и последующего развития переходного болота на примере исчезновения оз. Страшного на 2 надпойменной террасе р. Томи в окрестностях с. Тимирязевского (рис. 5-8).

Таким образом, современные технологии пространственного анализа в ГИС значительно расширяют возможности ландшафтного картографирования и изучения изменений геосистем.

Рис. 5 – Оз. Страшное (показано стрелкой) Рис. 6 – Молодая геосистема открытого на АФС 1949 г. низинного осокового болота на месте заросшего озера на топокарте 1: 25 съёмки 1979 г.

Рис. 7 – Формирующаяся геосистема Рис. 8 – Практически заросшее лесом переходного сосново-берёзового осоково- переходное болото на КС QuickBird 2005 г.

сфагнового болота на топокарте 1: 25 съёмки 1998 г.

Содержание Предисловие……………………………………………………………………………………. Пузаченко Ю.Г. НАУКА И КОНЦЕПЦИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ….


..………… Сысуев В.В. ЛАНДШАФТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ …………………………………………………………..………….. Козлов Д.Н. ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ЛАНДШАФТНОГО ПОКРОВА МЕТОДАМИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ЛАНДШАФТНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ………………………………………………………………………….. Баталов А.Е. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ О СОСТОЯНИИ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬ-НОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ТУНДРОВЫХ ЛАНДШАФТОВ К ТЕХНОГЕННЫМ НАРУШЕНИЯМ ……………………………….. Биличенко И.Н. ОЦЕНКА ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА ГОРНЫХ ЛАНДШАФТОВ ………………………………………………………………………….…. Истомина Е.А. ЛАНДШАФТНАЯ ГИС КАК ИНСТРУМЕНТ ОЦЕНИВАНИЯ И ПЛАНИРОВАНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ ………………………………………. Карандеев А.Ю. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ ТЕРРИТОРИЯМИ НА ОСНОВЕ ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА ………………………………………………………………………..………….. Карпец Ю.Н. ПЛАНИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОКОМПЛЕКСОВ НА КЛЮЧЕВОМ УЧАСТКЕ “ЩЕНЯТИН” ВОЛЫНСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ …………………………………………………………………….…. Керимова Э.Д. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗМОЖНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ОПЫТА ЛАНДШАФТНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ ГРЯЗЕВЫХ ВУЛКАНОВ (на примере Гобустана)………………….….. Котлов И.П., Пузаченко Ю.Г. СТРУКТУРА РЕЛЬЕФА РУССКОЙ РАВНИНЫ КАК ЛАНДШАФТООБРАЗУЮЩЕГО ФАКТОРА..…………………………………..…. Кренке А.Н. ОТОБРАЖЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ЛАНДШАФТНОГО ПОКРОВА НА ОСНОВЕ ДИСТАНЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСВОЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ И ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ …. Куклина В.В. РОЛЬ СВЯТЫХ МЕСТ В КОНСТРУИРОВАНИИ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ НА ПРИМЕРЕ БАЙКАЛА …………………………...... Кучинская И.Я. ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ (на примере азербайджанской части Большого Кавказа) ….… Ляшенко Е.А. ЛАНДШАФТНАЯ ОЦЕНКА СТЕПЕНИ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ РЕКРЕАЦИОННОЙ ЗОНЫ ПРИЧЕРНОМОРЬЯ ……………….. Марков Д.С. ЛАНДШАФТНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ КАК БАЗОВАЯ ОПЕРАЦИЯ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ МУНИЦИПАЛЬНЫМ РЕКРЕАЦИОННЫМ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕМ…...……………………………………... Мерекалова К.А. ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕОСИСТЕМ С ЕДИНЫМ ТИПОМ МЕЖКОМПОНЕНТНЫХ ОТНОШЕНИЙ………………………………………………...... Мкртчян А.С. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ ЛАНДШАФТНЫХ ЕДИНИЦ ПУТЕМ КЛАССИФИКАЦИИ РЕЛЬЕФА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС …..……. Петрищев В.П. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ЛАНДШАФТОВ СОЛЯНОКУПОЛЬНЫХ ПОДНЯТИЙ……………………………………………………… Плохих Р.В. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ЛАНДШАФТАХ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РАЦИОНАЛЬНОГО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА ………………………………………………………………………. Сандлерский Р.Б. ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ЮЖНО-ТАЕЖНЫХ ЛАНДШАФТОВ ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ……………………………………………….... Свидзинская Д.В. АНАЛИЗ ЛАНДШАФТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОНЦЕПЦИИ НИШИ …………………………………………..…... Солодянкина С.В. ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ В КРУПНОМАСШТАБНОМ ЛАНДШАФТНОМ ПЛАНИРОВАНИИ (на примере коммунального ландшафтного плана Зеленоградского района Калининградской области)..…………………………………..… Сулейманов А.Р., Бармин А.Н. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЛАНДШАФТОВ ПРИГОРОДОВ АСТРАХАНИ ……………………………………………………………... Трегубов О.В., Алексеев Б. А. Солнцев В. Н. ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ ГИС «ЛАНДШАФТНАЯ СТРУКТУРА ВОРОНЕЖСКОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА» ……………………………………………………………………………. imanauskien R., Kavaliauskas P. БИОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ СТРУКТУРЫ ЛАНДШАФТА ………………………………………………………………. Хорошев А.В., Синицын М.Г. ЛАНДШАФТНО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ ………………………………………….……. Хромых О.В. ИЗУЧЕНИЕ ДОЛИННЫХ ГЕОСИСТЕМ НИЖНЕГО ПРИТОМЬЯ НА ОСНОВЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА В ГИС ………… Рис.1. Карты горизонтальной кривизны (слева) и вертикальной кривизны (справа) верховий р. Межа. Центральный лесной государственный заповедник Рис. 2. Карты удельной площади водосбора (слева) и дисперсивной удельной площади (справа) верховий р. Межа. Центральный лесной государственный заповедник.

Рис. 3. Два варианта группировки.

Рис. 4. Автоматическое дешифрирование растительного покрова Национального парка «Валдайский» на основе дихотомической классификации цифрового спектрозонального а. б.

г.

в.

снимка Landsat-7. а – первый уровень 2 класса;

б – второй уровень 4 класса;

в – третий уровень 8 классов;

г – четвертый уровень 16 классов.

моренные гряды и камовые холмы с суглинистыми дерново подзолистыми почвами под разнотравно-кисличными ельниками вершины камовых холмов и дюнных гряд с песчаными дерново-подзолами под сосняками зеленомошными, беломошными и разнотравными подножья холмов и плоские вогнутые ложбины с дерново глеевыми и дерновоподзолистыми контактно отбеленными почвами под смешанными лесами речные и озерные террасы с дерново-и торфяно-глеевыми почвами под ельниками и смешанными лесами дюнные гряды и песчаные холмы с дерново-подзолистыми почвами под сосняками крутые склоны холмов и гряд плоские и выпуклые верховые болота с разного генезиса с дерновыми мощными торфами с редкостойными почвами под хвойными лесами сосняками сфагновыми антропогенные ландшафты (дороги, речные поймы с дерново-глеевыми просеки ЛЭП, карьеры, сельхоз почвами под заливными лугами угодья, лесопитомники и селитебные) Рис.

5. Структура ПТК, полученная на основе классификации рельефа по параметрам градиентов геофизических полей и космического снимка Рис. 6. Использование цифровой модели рельефа и дистанционной информации для расчета характеристик константных и переменных состояний земной поверхности с последующим построением карт состояний рельефа, современной растительности и ландшафтного покрова.

Рис. 7а. Классификация всех Рис. 7б. Классификация инвариантных ландшафтообразующих факторов, включая ландшафтообразующих факторов, без факторы сукцессионных смен факторов сукцессионных смен Рис. 8. Пример изменения городской территории (вверху район Липецкой авиашколы, внизу район завода "Свободный Сокол").

Рис.9. Серые лесные почвы вторично лессивированные (ТН№21щ).

а б Рис.10. а - темно-серые лесные легкосуглинистые почвы, б - поверхность почвы пашни с посевами сахарной свеклы после ливня. Крутизна поверхности - 3-4 (ТН №27Щ).

а б Рис.11. а - черноземы неглубокие сильносмытые, б - урочища склонов свыше 10.

а б Рис.12. а - насыпь пересекающая пойму небольшой речки, б - разрушения дорожного покрытия в месте пересечения русла речки и дороги (ТН №38щ).

Рис. 13. Карта рационального использования геокомплексов ключевого участка «Щенятин».

Рис. 14. Карты иерархической классификации рельефа Русской равнины Рис. 15. Морфометрические характеристики рельефа, рассчитанные на основе ЦМР, и «фактор влажности», полученный на основе космического снимка Landsat Рис.16. Коэффициенты детерминации на разных иерархических уровнях Рис.17. Возникновение и «растворение» связи на разных иерархических уровнях (Малое болото на трансекте) Рис.18. Вклады морфометрических характеристик в уравнение регрессии (квадрат 390 м) Рис.19. Классификация регрессионных коэффициентов (квадрат 390 м) Рис. 20. Морфотипы, выделенные путем автоматизированной классификации ЦМР.

Рисунок 21. Модель территории НИИЗХ 0 86 эксергия, Вт/м2 доля энергии, затраченной на производство биологической продукции, % Рисунок 22. Составляющие энергетического баланса, 20 июня 2002 года Рис. 23 Пространственное распределение уровня приспособленности ландшафтов Украины к совместному действию климатических факторов (на примере сочетания показателей: среднегодовое количество осадков – радиационный баланс) Рис. 24. Район исследования обозначен красной границей.

Рис. 25. Пример изображения территории исследования со спутника QuickBird.

Рис. 26. Точки (обозначены синим цветом) проведения геоботанических описаний на территории исследования.

Рис. 27. Космический снимок на территорию Воронежского заповедника.

Рис. 28 – Фрагмент трёхмерной модели рельефа долины р. Томи в районе Лагерного сада.

Вертикальный масштаб в 5 раз больше горизонтального. Освещение с северо-запада.

Сиреневая стрелка – уступ 2 надпойменной террасы на левобережье, красная – пруд на месте оз. Калмацкого, зелёная – система мелиоративных каналов на месте болотного массива, жёлтая – новые пруды в окрестностях пос. Кисловка.

Рис. 29 – Фрагмент трёхмерной модели рельефа долины р. Томи в районе Лагерного сада, драпированной АФС 1954 г. Красная стрелка – пойменное старичное оз. Калмацкое, зелёная – геосистема переходного осоково-сфагнового болота на 1 надпойменной террасе р. Томи.

Рис. 3 – Типы растительности в районе устья Иштанской протоки в 1896 г.

Рис. 4 – Фрагмент современной ландшафтной карты в районе устья Иштанской протоки.

Коды урочищ: 1 - песчаные отмели с пионерной растительностью на аллювиальных примитивных слоистых почвах;

2 - невысокие валы с зарослями кустарников на аллювиальных дерновых слаборазвитых почвах;

3 - ложбины с хвощово-осоковыми лугами на аллювиальных луговых слаборазвитых почвах;

4 - межгривные понижения с осоково-злаково-разнотравными лугами и ивовыми кустарниками на аллювиальных луговых почвах;

7 - поверхности прирусловых валов и вершины грив с сосново берёзовыми закустаренными разнотравными лесами на аллювиальных дерновых почвах;

- глубокие межгривные понижения с осоковыми лугами на аллювиальных лугово болотных почвах;

46 - гривы 2 террасы с сосново-берёзовыми разнотравными лесами на светло-серых лесных почвах;

108 - вершины высоких грив с разнотравно-злаковыми лугами на аллювиальных дерновых почвах. Красными стрелками показаны молодые пойменные геосистемы, появившиеся за 100 лет.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.