Экосистемные территориальные единицы растительного покрова

Производная фактора крутизны по длине линии тока есть вертикальная (пли профильная) кривизна kv. Она количественно описывает второй механизм аккумуляции, который может быть отражен картой значений вертикальной кривизны. Различаются выпуклые (kv>0) и вогнутые (kv<0) террасовндные уступы. На вогнутых террасах, показанных темным цветом, потоки мигрантов испытывают относительное замедление, иа выпуклых террасах (показаны светлым) - относительное ускорение.

Понятия двух основных механизмов аккумуляции и их связи с кривизной позволяют построить гибридную карту зои относительной аккумуляции и выноса. Зонами относительной аккумуляции являются участки земной поверхности, в которых оба механизма аккумуляции действуют одновременно (пересечения вогнутых отрогов и вогнутых террас). В зонах относительного сноса ни один из этих механизмов не действует - на этих участках потоки мигрантов расходятся и испытывают относительное ускорение. Морфометрическая формализация зон относительной аккумуляции и сноса имеет полное соответствие ландшафтно-геохимическому сопряжению элементарных ландшафтов, формированию геохимического ландшафта в понимании Б.Б. Полынова, М.А. Глазовской, А.И, Перельмана.

Необходимо отметить, что в целом способность форм влиять на потоки иосит характер тенденций, или топографических предпосылок соответствующих процессов: напрнмер, потоки движутся быстрее там, где больше крутизна склона, лишь при прочих равных условиях - постоянном вдоль склона эффективном трении, определяемом вещественным составом склона, растительностью и компонентами мигрирующих веществ и т.д.

Важнейшей МВ является удельная водосборная площадь (SCA - от английского specific catchment area), имеющая фундаментальное значение для исследования флювиальных и гидрологических процессов, определяющих степень увлажнения (гидроморфность) лесных местообитаний. Исследование зависимости влажности почв показало, что величины, связанные с водосборной площадью, коррелируют с содержанием влаги в почве сильнее, чем локальные морфометрические величины (Burt, Butcher, 1985). Удельная площадь водосбора показывает, с какой площади в каждый элемент матрицы могут собираться со всех склонов сыпучие н жидкие вещества. Используя карту удельной площади водосбора можно провести районирование территории и водопроявлений для целей выявления гидрологического фактора в обособлении типов условий местопроизрастания. По этой карте достаточно просто организовать формализацию проведения водоразделов, тальвегов и установить порядок водосборов в соответствии со схемой Философова-Стралера.

Дисперснвная площадь, показывает, на какую площадь с каждого элемента растечется вода (или другие текучие, сыпучие вещества). Для расчета дисперсивной площади достаточно инвертировать матрицу высот (то есть заменить в ней z на (-z)), после чело использовать тот же алгоритм, что и для расчета SCA.

При анализе режима инсоляции земной поверхности (терморежнма) весьма полезны МВ системы "земная поверхность - солнечная радиация". Изменчивость количества поступающей в ПТК солнечной радиации находит отражение в пространственной закономерной смене теневыносливых и светолюбивых видов.

Одна из таких величин - освещенность склонов, представляющая поток солнечной радиации, выраженный в процентах (от 0 до 100%) от максимального перпендикулярного к земной поверхности падения солнечных лучей. В силу локальности освещенности, холмы могут иметь теневые стороны, но сами не отбрасывают теней (так как тень от холма - понятие глобальное). Освещенность не имеет смысла без учета векторного поля солнечной радиации, а значит, зависит от положения Солнца, описываемого двумя углами; азимутом и склонением от горизонта. Освещенность характеризует мгновенное действие солнечной радиации

Более эффективная оценка инсоляции склонов может достигаться использованием дозы солнечной радиации, получаемой земной поверхностью за определенный интервал времени (например, сутки, год) с учетом климата н состояния атмосферы. Эта МВ получается при интегрировании освещенности за выбранный интервал времени. Доза солнечной радиации не зависит от конкретного значения азимута и склонения Солнца (вследствие интегрирования), но требует для своего расчета задания широты местности и дня в году, от которых зависит траектория движения Солнца по небосводу. Алгоритм расчета ежедневной дозы прямой солнечной радиации, реализован в ряде работ (Выгодская, 1981, Зайцев и др., 1999 и др.). В рамках этого подхода можно рассчитать также рассеянную радиацию и ФАР, определяемую с помощью эмпирических коэффициентов.

Пространственное распределение морфометрических параметров описывает градиенты геофизических полей в пространстве, поэтому иа основе морфометрического анализа рельефа мы можем перейти к моделированию геофизической дифференциации геосистем. Смысл и значение такого моделирования - классифицировать геосистемы по градиентам геофизических полей, чтобы иметь возможность на объективной основе экстраполировать н аппроксимировать потенциальные условия местообитаний древесной растительности (экого нов).

Выводи

Показатели, достаточно полно отражающие состояние древостоев, определяются почти исключительно методами наземных обследований.

Оценить состояние лесов можно по комплексу показателей, достоверно получаемых при использовании аэрокосмических технологий сбора и обработки данных. В комплекс включаются лесистость, целостность, доля участия насаждений основных лесообразующих пород доля водных объектов, заболоченность и некоторые другие показатели.

Оптимальными для решения задач мониторинга состояния лесов по совокупности параметров (пространственное и спектральное разрешение, минимальный размер дешифрируемого объекта, свободный доступ к материалам) являются космические снимки HRV/SPOT н ETM+/Landsat-7, полученные в сезон вегетации (июнь - сентябрь).

Возможность определения показателей мониторинга лесов зависит от факторов, связанных как с особенностями космической съемки и методами классификации, так и с самим объектом. Точность определения показателей по космическим снимкам зависит от степени достоверности автоматизированного дешифрирования категорий земель и породно- возрасгной структуры лесов.

Наиболее эффективны алгоритмы классификации (максимального правдоподобия, минимума дистанции и др.), использующие в работе совокупности спектральных и текстурных признаков, а также данные о рельефе и ландшафтные характеристики.

Картирование в определенном пространственном масштабе привело к тому, что иа практике, особенно при работе в ГИС, геоботаники для выделения пространственных единиц картирования структуры и состояния леса вынуждены использовать либо ландшафтно- структурный, либо геосистемно-бассейновый подход. Для изображения иа карте объектов аэрокосмического экологического мониторинга лесов характеристику лесных экосистем разбивают иа две части: более подробную классификацию растительности (по ДДЗ), и обобщенную характеристику местообитаний (на уровне урочищ и подурочищ по результатам ландшафтной съемки).

Пространственная структура ландшафтов и функциональная сопряженность структурных частей ландшафтов (фаций, подурочищ, урочищ, сложных урочищ, местностей и т.д.) должны рассматриваться как определенные категории местопроизрастаний.

Морфометрические параметры описывают градиенты основных геофизических полей, являющихся движущими силами структурообразующих процессов в геосистемах. Анализ системы морфометрических параметров дает возможность определить потенциальную геофизическую дифференциацию геосистем, а следовательно выявить на объективной основе потенциальные условия местообитаний древесной растительности (экотопов).

Список использованной литературы

О государственном прогнозировании и программах социально-экономического развития РФ: Федеральный закон РФ от 20.07.95 г. №115-ФЗ // СЗ РФ. - 1995. - № 30. - Ст.2871.

Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооруженийи и иных объектов: СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03: утв. Минздравом России30.03.2003: введ. в действие 15.06.2003.

Алексеевский А.С., Келломяки С., Любимов А.В. и др. Устойчивое управление лесным хозяйством: научные основы и концепции. Учебное пособие под ред. А.В. Селиховкина. Санкт-Петербургская гос. лесотехническая академия, С-П. - Йоэнсуу, 1998,216 с.

Аравин В. И. Озы Новгородской области // Краевые образования материковых оледенений. М.,1972.-С. 162-165.

Арманд Н. А., Чнмитдоржиев Т. Н., Ефременко В. В., Захаров А. И., Семенов А. А. Совместная обработка радиолокационных изображений L - диапазона и спектрозональных снимков оптического диапазона для классификации лесных массивов. // Аэрокосмические методы и геоинформационные системы в лесоведении и лесном хозяйстве. М.: 1998, с. 107- 110

Атлас малонарушенных лесных территорий России. М, Изд-во МСоЭС, 2003,187 с.

Аэрокосмическое экологическое картографирование. Основные положения.// Вести. Моек. Ун-та, сер. 5, география, 1995, № 2, с. 16-23

Барталев С. А., Жирин В. М., Ершов Д В. Сравнительный анализ данных спутниковых систем "Космос-1939й, Spot и Landsat-TM при изучении бореальных лесов. // Исслед. Земли из космоса, №1, 1995, с. 101-114

Браверман Э.М., Мучник И.Б. Структурные методы обработки эмпирических данных. М., Наука, 1983,463 с.

Бутусов О. Б., Жирин В. М., Сухих В. И. Оценка по данным космических съемок крупномасштабных изменений в лесном фонде, связанных с временным обезлеенванием покрытых лесом земель // Исследование Землн из космоса, 2005, №2, с.67-75

Ватковский О. С. Анализ формирования первичной продуктивности лесов. М.: «Наука», 1976.-116с.

Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998,418с.

Востокова Е. А., Сущеня В. А., Шевченко Л. А. Экологическое картографирование на основе космической информации. М., 1988

Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность: Кн. 1 / Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов. - М.: "Наука", 2004. - 480с.

Выгодская Н.Н. Радиационный режим и структура горных лесов. Л Гндрометеоиздат, 1981, 260 с.

Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1964. 229 стр.

Гоутц А.Ф.Х., Уэллмэн Дж.Б., Барнс У.Л. Дистанционное зондирование Землн в оптическом диапазоне волн. ТИИЭР: Пер. с англ. 1985, т.73, № 6, с. 7-29.

Громцев Г.В. Лесорастительиое районирование на ландшафтной основе. //Лесное хозяйство, 1992. N2-3. С. 24-25

Данилин И. М., Медведев Е. М., Мельников С. Р. Лазерная локация Земли и леса. Красноярск, Ин-т леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 2005, 182 с.

Дмитриев И. Д, Мурахтанов Е. С., Сухих В. И. Лесная авиация и аэрофотосъемка. М.: Агропромиздат, 1989, 366 с.

Евдокимова Т.И. Почвенная съемка, М.: Изд-во МГУ, 1987. 269 стр.

Еремеев В. А. Мордвинцев И. Н. и др. Современные гиперспектральные сенсоры и методы обработки гиперспектральных данных // Исследование Земли из космоса, 2003,№6, с. 80-90

Жирин В. М., Сухих В. И. н др. Использование космических снимков для изучения зарастания гарей // Исследование Земли из космоса, 2004, №5, с,69-76

Жирин В.М. Приближенная оценка фитомассы лесного (растительного) покрова с использованием значений вегетационного индекса. // Аэрокосмические методы и геоинформационные системы в лесоведении и лесном хозяйстве. М.: 1998, с. 119-122

Загреев В. В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М.: «Лесная промышленность», 1978.

Зайцев М.Л., Иванов АН., Петрушина М.Н., Федин А.В. Факторы формирования, структура и функционирование субсредиземноморских ландшафтов //Ландшафтная школа Московского университета; традиции, достижения перспективы. МГУ, Москва, 1999, с. 141- 150

Исаев АС., Сухих В.И., Жирин В.М. и др. Изучение характеристик лесов по данным съемки с космических систем национальной безопасности. // Аэрокосмические методы и геоинформационные системы в лесоведении и лесном хозяйстве. М., 1998, с. 129-131

Исаев А.С., Сухих В.И., Калашников Е.Н. и др. Аэрокосмический мониторинг лесов. М.: Наука, 1991,240с.

Исаченко А Г.Экологическая география России. СПб., 2001,228 с.

Исследование состоянии геосистем дистанционными методами. Сб. тр. М,: АН СССР. Институт географии, 1987. 192 с.

Истомина И. И. Мониторинг популяционной структуры лесных массивов. // Экологический мониторинг лесных экосистем. Петрозаводск, 1999, с. 15

Калашников Е. Н., Первунин В. А., Коротков И. А. Ландшафтные принципы и технология лесотипологического картографирования с использованием материалов космо- и аэросъемки. // Исследование лесов аэрокосмическими методами. Новосибирск; Наука, Сиб. отд., 1987, с. 34-54

Калашников Е.Н. Соотношение лесохозяйственных выделов и природных территориальных комплексов. //Аэрометоды изучения лесных ландшафтов. Красноярск; Институт леса и древесины СО АН СССР, 1975. С. 167-178

Калашников Е.Н., Киреев Д.М. Основы ландшафтно-статистического метода лесоинвентаризации. Новосибирск; Паука, 1978,144 сгр.

Калашников Е.Н., Тетенькин А.Е.. Варьирование древостоев в фациях //Аэрометоды изучения лесных ландшафтов. Красноярск; Институт леса и древесины СО АН СССР, 1975. С. 82-92

Кнреев Д. М. Ландшафтно-морфологический анализ лесов; Учеб, пособие. СПб.; ЛТА, 2000,76 с.

Киреев Д. М. Ландшафтный метод изучения лесов по аэроснимкам. // Ландшафтный сборник, М, 1973, с. 256-271

Киреев Д М., Сергеева В. Л. Ландшафтно-морфологическое картографирование лесов. СПб. - М,: ВНИИЦлесресурс, 1992,60 с.

Киреев Д.М. Методы изучения лесов по аэроснимкам. Новосибирск: Наука, 1977. 216 стр.

Размещено на Allbest.ru