КРУПНОМАСШТАБНОЕ ЛАНДШАФТНОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ (НА ПРИМЕРЕ СТЕПНОГО УЧАСТКА С. ПАНИНО)

Ландшафтное картографирование позволяет отображать природные, а также природно-антропогенные геосистемы на плоской поверхности в виде картографического материала.

Целью применения крупномасштабного ландшафтного картографирования, непосредственно на плоскости, является возможность рассмотрения локальных геосистем для изучения ландшафтной структуры, а также её изменение под действием внешних факторов.

При крупномасштабном исследовании территории основными задачами  являются: 1) выявление морфологической структуры ландшафта; 2) картографирование его морфологических частей; 3) изучение природных особенностей выбранной территории; 4) изучение хода современных природных процессов.

В качестве объекта исследования был выбран участок степи в 20 км. от г. Курска, на высоте 200-250 м. над уровнем моря, на границе Медвенского и Курского районов, на левобережье реки Сейм. Местом исследования является территория Курского биосферного стационара Института Географии РАН. Вблизи находятся населённые пункты: хутор Нижнее Панино и село Панино.

Актуальность данного исследования заключается в необходимости оптимизации структуры землепользования территории.

Методы исследования: сравнительно-описательный, картографический, метод полевых исследований, ГИС-технологий.

Графоаналитические приемы анализа карт — картометрия и морфометрия — предназначены для измерения и исчисления по картам показателей размеров, формы и структуры объектов. Эти приемы наиболее обстоятельно разработаны в картографическом методе исследования.

Методы картометрии позволяют непосредственно измерять следующие показатели: 1) географические и прямоугольные координаты; 2) длины прямых и извилистых линий, расстояния; 3) площади; 4) объем; 5) вертикальные и горизонтальные углы и угловые величины.

Кроме того, в рамках картометрии исследуется точность измерений по картам. В отличие от картометрии, морфометрия занимается расчетом показателей формы и структуры объектов. Число их велико — до нескольких сотен — и не поддается обзору.

Наиболее употребительны следующие группы показателей и коэффициентов: очертания (форма) объектов; кривизна линий и поверхностей; горизонтальное расчленение поверхностей; вертикальное расчленение поверхностей; уклоны и градиенты поверхностей; плотность, концентрация объектов; густота, равномерность сетей; сложность, раздробленность, однородность или неоднородность контуров [1].

Морфометрические показатели вычисляются на основе картометрических данных и, как правило, относительны. Например, горизонтальное расчленение — это отношение суммарной длины эрозионных форм к единице площади; извилистость линии — отношение длины кривой к длине плавной огибающей; плотность — число объектов на единицу площади; раздробленность — отношение среднего размера контура к площади целого района. Чаще всего берется отношение именно к площади, поэтому вопрос о размерах участков, в пределах которых ведутся вычисления тех или иных показателей, очень существен. От этого зависят точность расчета и репрезентативность морфометрических показателей [2].

Возможны три варианта расчета:

1. По регулярной геометрически правильной сетке квадратов, шестиугольников, кружков — этот способ удобен тем, что площади ячеек равновелики;
2. По естественным ареалам (природным районам, ландшаф­там, водосборным бассейнам);
3. По ключевым участкам.

В итоге, на основе вычисленных показателей, составляют морфометрические карты. Многие из них широко известны и входят в состав атласов. Например, морфометрические карты рельефа, плотности населения, густоты дорожной сети. Эти карты выполняются в виде изолинейных (точнее, псевдоизолинейных) полей, либо в форме картограмм по расчетным ячейкам или ареалам.

Первоначально картометрия и морфометрия развивались применительно к анализу рельефа по топографическим картам (морфометрия рельефа — один из основных разделов геоморфологии), но потом их стали широко использовать в геологии, планетологии, ландшафтоведении, океанологии, экономической географии и географии населения, экологии [3]. Так сформировалось особое направление — тематическая морфометрия.

На ландшафтных картах 1:50 000 и 1:100 000 масштаба отображены ландшафтные районы, ландшафты, местности, наиболее крупные урочища. Для более детального выявления ландшафтной структуры используют крупномасштабное картографирование ключевых участков. Оно раскрывает фациальную дифференциацию территории [5].

Методика работы на ключевом участке:

1. Выбор площадки размером 50x50 метров. В её пределах должно оказаться максимальное число элементов (фаций) исследуемой территории с наибольшим разнообразием растительности.
2. Участок съёмки разбивается на квадраты – полигоны со сторонами 10 метров. Угол каждого полигона фиксируется колышком, который используется в качестве постоянного пикета.
3. На миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 наносятся границы участка и полигонов. Также проводится нумерация пикетов. Затем последовательно по полигонам осуществляется нанесение границ геосистем с использованием растительных ассоциаций.
4. Параллельно ведётся полевой журнал ландшафтной съёмки, в котором отражается подробная характеристика выбранных фаций с описанием элементов рельефа и растительного покрова. Каждой из выделенных фаций присваивается индивидуальный номер. Однотипные фации имеют одинаковый номер.
5. Затем выбирается место для станции (установки нивелира). Последовательно по основным пикетам проводится геометрическое нивелирование поверхности участка.
6. В камеральный этап ландшафтной съёмки входит оформление ландшафтной карты с помощью геоинформационных технологий.
7. Завершающим этапом является обработка и анализ полученных данных.

Рисунок 1. Картографируемый участок (фото – Смотрова А.В.)

Рисунок 2. Построение горизонталей по данным технического нивелирования (Смотрова А.В.)

Рисунок 3. Построение блок-диаграммы участка территории (Смотрова А.В.)

Рисунок 4. Построение ландшафтной карты территории (Смотрова А.В.)

Рисунок 5. Условные обозначения к ландшафтной карте территории

Таким образом, исследования, проводимые на ключевых площадках в окрестностях с. Панино, позволили выявить некоторые особенности развития территории. Участок, который до середины 90‑х гг. XX в. использовался в качестве пастбища, в настоящее время представлен залежью. В структуре ПТК  наблюдаются такие элементы, как сусликовины, кротовины и западины с зарослями. В настоящее время на данном участке преобладают сообщества  с большими участками разнотравья. В целом следует отметить, что возможности крупномасштабного ландшафтного картографирования с использованием данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационных технологий еще до конца не раскрыты и требуют дальнейших исследований.

Список литературы:

1. Геоэкологическое картографирование: учебное пособие для вузов, доп. УМО / под ред. Б.И. Кочурова. – М.: Академия, 2009. – 504 с.
2. Киселёв М.И. Геодезия: учебник для вузов, доп. МО РФ / М.И. Киселёв, Д.Ш. Михелев. – 6-е изд., стереотип. – М.: Академия, 2009. – 632 с.
3. Кусов, В.С. Основы геодезии, картографии и космоаэросъёмки: учебное пособие для вузов, рек. УМО / В.С. Кусов. – М.: Академия, 2009. – 354 с.
4. Кудрицкий Д.М. Геодезия: учебник для вузов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982. – 268 с.
5. Перфилов В.Ф. Геодезия: учебник для вузов, доп. УМО / В.Ф. Перфилов. Р.Н. Скогорева Н.В. Усова. – 3-е изд., прераб. И доп. – М.: Высшая школа, 2008. – 708 с.