Расчет биоклиматических потенциалов ландшафтов Ставропольского края с использованием ГИС Mapinfo и программы построения интерполированных поверхностей 3D field
Определение природно-ресурсного потенциала ландшафтов края. Использование метода кригинга. Дрейф и структура поверхности. Сравнительная оценка общей биопродуктивности ландшафтов. Гипсометрический уровень каждого ландшафта. Вертикальная инверсия осадков.
| Рубрика | География и экономическая география |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.12.2018 |
| Размер файла | 621,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет биоклиматических потенциалов ландшафтов Ставропольского края с использованием ГИС Mapinfo и программы построения интерполированных поверхностей 3D field
И.Ю. Каторгин
Ставропольский государственный университет
На территории края выделяется 24 ландшафта в 5 ландшафтных провинциях (Шальнев, 1995). При анализе ландшафтов края необходимо провести работу по определению природно-ресурсного потенциала.
Анализ литературы, во-первых, показал, что в основу всех показателей ресурсного потенциала положено соотношение тепла и влаги. Во-вторых, все они дифференцируются на две группы: общие оценки агроклиматического потенциала территории для регионального агроклиматического районирования и оценки, характеризующие условия воздействия конкретных с/х культур для частного районирования.
Из первой группы показателей в земледелии России и за рубежом широкое распространение получила формула гидротермического коэффициента Г.Т.Селянинова (1928), как показатель увлажнения -
ландшафт кригинг поверхность биопродуктивность
ГТК =
Где р - сумма осадков за теплый период, мм,
t - сумма температур выше 10С за этот же период
Недостатком ГТК является то, что он характеризует увлажнение только теплой части года и не учитывает весенние запасы влаги в почве, которые при одном и том же увлажнении вегетационного периода, могут определять различную влагообеспеченность сельскохозяйственных культур.
Для сравнительной оценки общей биопродуктивности ландшафтов края, на наш взгляд, наиболее приемлем климатический индекс биологической продуктивности - Бк, являющийся производным от биоклиматического потенциала Шашко Д.К. (1985) - БКП.
БКП = Кр (КУ) =
Где БКП - относительные значения биоклиматического потенциала,
Кр (КУ) - коэффициент роста по годовому показателю атмосферного увлажнения,
tак - сумма средних суточных температур воздуха за период активной вегетации в данном месте,
tак(баз) - базисная сумма средних суточных температур воздуха за период активной вегетации, т.е. сумма, относительно которой проводится сравнительная оценка.
Биологическая продуктивность (Бк) рассчитывалась по формуле
Бк = 55 Кр (КУ) ,
Коэффициент роста Кр (КУ) рассчитывался через коэффициент увлажнения КУ.
Кр = (КУ) 1,5 lg (20 КУ) - 0,21 + 0,63 КУ - КУ2
Где КУ - коэффициент годового атмосферного увлажнения, равный отношению количества осадков к сумме средних суточных значений дефицита влажности воздуха.
Построение тематических карт по расчету биоклиматических потенциалов ландшафтов происходило в несколько этапов:
вычисление значений биологической продуктивности (Бк) и биоклиматического потенциала (БКП) (Шашко, 1985) с помощью SQL-запросов по данным агроклиматического справочника по Ставропольскому краю за 1958 год.
растеризация векторной карты метеостанций с подписанными значениями по какому-либо из значений в MapInfo;
построение интерполированной поверхности методом кригинга в 3D Field и экспорт цифровых моделей в растровый формат;
регистрация растрового изображения, векторизация и построение тематических карт методом индивидуальных значений в MapInfo.
Использование метода кригинга в нашей работе объясняется рядом преимуществ, которые он имеет перед другими методами интерполяции, так как он оптимизирует процедуру интерполяции на основе статистической природы поверхности (Oliver and Oliver, 1990). Кригинг использует идею регионализованной переменной, которая изменяется от места к месту с некоторой видимой непрерывностью, но не может моделироваться только одним математическим уравнением. Кригинг обрабатывает эти поверхности, считая их образованными из трех независимых величин.
Дрейф или структура поверхности. Дрейф оценивается с использованием математического уравнения, которое наиболее близко представляет общее изменение поверхности, во многом подобно поверхности тренда.
Случайных отклонений от общей тенденции связанных друг с другом пространственно.
Случайный шум, который не связан с общей тенденцией и не имеет пространственной автокорреляции (Де Мерс, 1999).
В дальнейшем в результате оверлейного наложения слоя «природные ландшафты» на слои с «биоклиматический потенциал» (БКП), «биологическая продуктивность» (Бк) и «индекс почвенно-климатических ресурсов» (ИПКР) и применения SQL-запросов по формуле
Sum(показатель*area(«obj,sq km») / S ландшафта
Где показатель - величина БКП, Бк или ИПКР,
area(«obj,sq km») - площадь полигонов с одинаковыми показателями,
S ландшафта - площадь ландшафта,
* - оператор умножения,
/ - оператор деления, были вычислены средневзвешенные значения величин БКП, Бк или ИПКР по ландшафтам края, и методом диапазонов значений построены тематические карты (рис. 1 - 3).
Как свидетельствуют данные индекс биологической продуктивности (Бк) имеет зональный характер распределения с увеличением с востока на запад края с 84,8 единиц (метеостанция Арзгир) до 140,7 единиц по метеостанции Ставрополь, а биоклиматический потенциал в том же направлении возрастает с 1,5 до 2,6 единиц.
Для характеристики ландшафтов края, на наш взгляд, необходимо попытаться внести соответствующие коррективы на гипсометрический уровень каждого ландшафта, учитывая вертикальную инверсию осадков и температуры воздуха.
Рис. 1. Средневзвешенное значение биологической продуктивности по условиям увлажнения в ландшафтах
Рис. 2. Средневзвешенное значение биоклиматического потенциала по условиям увлажнения в ландшафтах
Рис. 3. Средневзвешенное значение индекса почвенно-климатических ресурсов по ландшафтам
Поскольку сельское хозяйство связано с возделыванием конкретных с/х культур анализировался и ряд агроклиматических показателей условий их возделывания, которые могут быть использованы для оценки ландшафтов края по возможности их выращивания.
С помощью ГИС-технологий по усовершенствованной в СНИИСХ методике И.В.Свисюка (1980), был просчитан индекс почвенно-климатических ресурсов возделывания озимой пшеницы (ИПКР). Характер его изменения имеет такую же, как и БКП тенденцию увеличения с востока на запад с изменением от 1,5 до 2,2 единиц.
Недостатком данного индекса для характеристики ландшафтов является то, что, бонитет почв взят не средневзвешенный для территории ландшафта, а средний для административного района. На наш взгляд работа над показателями БПК и ИПКР должны быть продолжены с учетом гипсометрии ландшафтов, инверсии осадков и температур, а также с учетом средневзвешенных по ландшафтам показателей почвенного плодородия и климата.
Литература
Агроклиматический справочник по Ставропольскому краю. Ставрополь, 1958. - 234 с.
ДеМерс Майкл Н. Географические информационные системы. - М.: Изд-во Дата+, 1999. - 490 с.
Иванов Н.Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара. - Зап. геогр. об-ва, 1949, т.1 (нов. сер.).
Селянинов Г.Т. О сельскохозяйственной оценке климата. - Труды по сельскохозяйственной метеорологии, 1928. вып. 20.
Шальнев В.А. Ландшафты Ставропольского края. Ставрополь, 1995 52 с.
Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 256 с.
Oliver, M.A., and R.W.Oliver, 1990. “Kriging: A Method of Interpolation for Geographic Information Sistems, 4(3).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Природно-географические особенности и социально-экономическая характеристика Республики Башкортостан. Изучение методических приемов оценки эстетических свойств ландшафтов. Эстетика ландшафтов Кугарчинского, Бурзянского и Зилаирского районов Башкирии.
курсовая работа [506,0 K], добавлен 06.01.2017Геологическое строение и рельеф Минска. Почвенно-растительный покров и животный мир. Формационная структура лесной растительности Минского района. Единицы классификации природных ландшафтов. Структура видов холмисто-моренно-эрозионных ландшафтов.
курсовая работа [643,5 K], добавлен 07.10.2014Местоположение экосистемы, особенности климата, внутренних вод, почв и растительности. Использование живых и неживых ресурсов системы. Оценка ландшафтов с точки зрения природных эколого-географических условий. Экологические проблемы края и их решение.
курсовая работа [82,1 K], добавлен 22.10.2012Роль климатических особенностей в региональной дифференциации зональных типов ландшафтов, их антропогенное воздействие. Зональные типы ландшафтов и физико-географическое районирование. Типология стран Африки по степени изменённости природных ландшафтов.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.07.2015Особенности природных компонентов Кореличского района: геологическое строение и рельеф, климатические показатели и водные ресурсы, почвенно-растительный покров и животный мир. Определение ландшафта, его роль. Единицы классификации природных ландшафтов.
курсовая работа [881,9 K], добавлен 09.12.2012Роль климатических особенностей в региональной дифференциации зональных типов ландшафтов. Антропогенное воздействие и степень преобразованности ландшафтов Африки. Зональные типы ландшафтов и физико-географическое районирование. Типология стран Африки.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 28.07.2015Методы изучения дифференциации ландшафтов. Отечественные и зарубежные исследователи ландшафтов. История основания, географическое положение и природно-климатические условия Богдинско-Баскунчакского заповедника. Его антропогенное воздействие на ландшафты.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 16.06.2015Физико-географическое районирование зарубежной Азии. Структура природных и антропогенных ландшафтов, сведения об экологической ситуации в крупных регионах. Природно-ресурсный потенциал, хозяйственное освоение и антропогенная трансформация ландшафтов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.07.2015Богатство природных ресурсов Амурской области. Зейский государственный природный заповедник: охрана участка горных ландшафтов северо-западного Приамурья и изучение влияния Зейского водохранилища на окружающую природу. Характеристика ландшафтов местности.
реферат [14,3 K], добавлен 03.03.2009Физико-географическое районирование Азии. Классификация природных подсистем ландшафтов, географические пояса и зоны. Природно-ресурсный потенциал, климатические колебания, особенности хозяйственного освоения и антропогенной трансформации ландшафтов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 28.07.2015Экологический каркас природно-антропогенного и антропогенного ландшафтов. Элементы экологического каркаса города. Сельскохозяйственные, лесохозяйственные, городские ландшафты. Рекреационные геосистемы (или экосистемы), природные лечебные ресурсы.
реферат [30,8 K], добавлен 22.06.2010Иерархическая система классификации основных ландшафтов и их географическая оценка. Изучение особенностей ландшафтов Белорусии: подтаежные (смешанно-лесные), полесские (широколиственно-лесные) и другие природные зоны, а также нерасчлененные комплексы.
реферат [20,8 K], добавлен 26.03.2013Степные ландшафты Северо-Западного Предкавказья, основные этапы их селитебного преобразования. Заселение Правобережной Кубани Российскими подданными. Сельские и городские селитебные ландшафты, их распространенность и сравнительная характеристика.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 20.07.2015Широтно-зональная дифференциация ландшафтов региона, отражающаяся в наличии тундровой и лесотундровой природных зон. Характерные климатические явления в Субарктике. Различия жизненных форм. Характеристика горных ландшафтов Субарктики, их особенности.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2012Теоретические и методические основы районирования Беларуси. История развития работ по ландшафтному районированию, его таксономические единицы. Схема районирования природных ландшафтов Беларуси. Особенности районирования природно-антропогенных ландшафтов.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.07.2016Географическая характеристика Мелеузовского и Кугарчинского районов Республики Башкортостан. Описание водохранилищ Нугуш и Юмагузинского. Изучение ландшафтов: тип местности, генезис, рельеф, почвы, растительный покров. Исследование карстовых воронок.
отчет по практике [5,3 M], добавлен 10.01.2014Оценка ландшафтов в Камчатском регионе, природно-экологический потенциал. Существующая и прогнозируемая дефицитность ресурсов как фактор, ограничивающий размещение. Определение экологической опасности для населения. Медико-географическая оценка региона.
курсовая работа [8,7 M], добавлен 20.09.2010Классификация природных ресурсов. Роль Красноярского края в экономике России. Оценка природного потенциала Севера Красноярского края, характеристика его минерально-сырьевых и водных ресурсов. Особенности проблем использования природного потенциала.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 22.10.2012Годичный цикл функционирования ландшафта. Анализ и синтез изменения характеристик природно-территориальных комплексов во времени (подход к выделению состояний). Ландшафт как саморегулируемая система. Выявление внутрисезонных и сезонных состояний ПТК.
курсовая работа [8,8 M], добавлен 19.01.2011Геологическое строение, рельеф и минерально-сырьевые ресурсы Восточного Приазовья; характеристика почвы, растительности и животного мира региона. Гидрологический режим и гидрографическая сеть р. Кубани. Антропогенные преобразования ландшафтов края.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 21.09.2012
