Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных систем и дистанционного зондирования

Шабанов, Дмитрий Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных систем и дистанционного зондирования
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных систем и дистанционного зондирования"

На правах рукописи

ШАБАНОВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ

Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных технологий и дистанционного зондирования

25.00.36 — Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

2 8 ЯНВ уду

Астрахань-2009

003490405

Диссертационная работа выполнена на кафедре географии Государственного учреждения высшего профессионального образования Астраханский государственный университет

Научный руководитель: доктор географических наук,

профессор Кочуров Борис Иванович Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Чумаченко Алексей Николаевич кандидат географических наук, доцент Глаголев Станислав Борисович Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Астраханское аэрогеодезическое предприятие» (ФГУП «Астр. АГП»)

Защита состоится «28» декабря 2009 года в 12— часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу. 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http:// www.aspu.ru.

Автореферат разослав «28» ноября 2009г.

Отзыв на автореферат (2 экземпляра заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. АТУ ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04. Факс (8512) 44-02-24, e-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук, доцент

М.М. Иолин

Актуальность проблемы. Астраханская область— уникальный по своим природным, историческим и культурным ресурсам регион на южных границах Российской Федерации. На территории области располагаются природные комплексы полупустынной и пустынной зон, а также уникальные интразональные ландшафты Волго-Ахтубинской поймы и Дельты р. Волга. Ведутся разработки месторождений нефти и газа (включая уникальное Астраханское газоконденсатное), идёт добыча соли на оз. Баскунчак, многочисленны месторождения строительных материалов, активно эксплуатируются биоресурсы, ландшафты используются для различных видов рекреации. Существуют планы эксплуатации коридора «Север - Юг» для перевозок транзитных грузов из стран бассейна Индийского океана и Персидского залива через Иран, Каспийское море, Россию в страны Северной и Восточной Европы с объемом транзита грузов до 40-50 млн. тонн. Эти факты создают предпосылки для дальнейшей активизации деятельности человека на территории Астраханской области и, соответственно, увеличения антропогенного давления на природную среду. Так как степень нарушения природных компонентов ландшафта в значительной мере влияет на степень удовлетворения человеческих потребностей, для установления эколого-хозяйственного баланса территории и планирования эколого-экономического развития необходима разработка алгоритмов оценки антропогенной трансформации ландшафтов с использованием геоинформационного математико-картографического моделирования.

Цель исследования — разработать и апробировать на территории Астраханской области алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов на основе структуры использования земель с применением геоинформационного математико-картографического моделирования.

Для достижения цели, были поставлены следующие задачи:

• Изучение структуры землепользования и определение основных видов использования земель Астраханской области;

. Выявление и анализ факторов трансформирующих ландшафты Астраханской области и экспертное оценивание их по степени влияния на территорию;

. Проведение дешифрирования и интерпретации снимков с различных космических аппаратов для выявления структуры использования земель и факторов антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области;

• Выполнение геоинформационного математико-картографического моделирования территории Астраханской области и статистического анализа полученных данных;

. Разработка и формализация алгоритма оценки степени антропогенной трансформации территории с применением многомерных статистических методов и апробирование разработанного алгоритма при изучении ландшафтов Астраханской области;

. Обоснование геоэкологического зонирования территории по степени антропогенной трансформированности ландшафтов, с выделением наиболее и наименее напряженных участков;

• Выполнение геоэкологического анализа территории и разработка на основе ГИС-технологий карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов» и «Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйственного состояния по ландшафтным выделам на территории Астраханской области».

Объектом исследования являлись ландшафты Астраханской области.

Предмет исследования — территориальная структура антропогенной трансформации ландшафтов на изучаемой территории.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Современное состояние ландшафтов Астраханской области определяется видами их хозяйственного использования, как сложившимися исторически (добыча биоресурсов, выпас скота, сенокошение, земледелие), так и возникшими в последнее время (интенсивная разработка запасов нефти, природного газа и конденсата). В процессах антропогенной трансформации важную роль играет уничтожение естественного растительного и почвенного покрова, уменьшение биоразнообразия, снижение плодородия почв (засоление, арвдизация), снижение продуктивности пастбищ, нарушение геологической основы ландшафтов, нерациональное использование биоресурсов и ресурсов рекреации, качественное изменение естественной структурь ландшафта при застройке, прокладке коммуникаций, масштабной добыче полезны ископаемых;

• Алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов на основе регулярно-ячеистой модели пространственных данных включает в себя последовательность логических и математико-статистических операций позволяющая на основе разнородной пространственной информации получать обобщенные оценки антропогенной трансформации ландшафтов, для геоэкологического зонирования территории;

• Геоэкологическое зонирование выявило 6 зон различной степени трансформации ландшафтов на территории Астраханской области. Площадь земель с высокой антропогенной трансформацией (70% территории Астраханской области или 33 500 кв.км) превышает почти в 2,5 раза площадь земель с умеренной антропогенной трансформацией (30% или 14 ООО кв.км), что указывает на существенный дисбаланс структуры землепользования и природопользования.

• Карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Распределение коэффициента напряженности ЭХС по ландшафтным выделам на территории Астраханской области» адекватно отражают пространственную структуру антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области.

Методология и методы исследований. Работа выполнена на основе теоретических и методологических положений, разработанных в географии, картографии, дистанционном зондировании, геоинформатике, геоэкологии JI.C. Бергом, А.Г. Исаченко, H.A. Солнцевым, Ф.Н. Мильковым, С.Н.Сербенюком, A.M. Берлянтом, Ю.Ф.Книжниковым, B.C. Тикуновым, Б.И. Кочуровым, A.B. Антиповой, H.A. Богдановым и др.

В соответствии с поставленной целью и задачами в работе были использованы как традиционные географические методы исследования (сравнительно-описательный, статистический, экспертного оценивания, картографический, системный подход), так и математические методы в комплексе с геоинформационными. Работа выполнена на базе компьютерно-реализованных технологий (геоинформационных, статистических, математических).

ства по топливно-энергетическому комплексу и природным ресурсам, Министерства строительства и дорожного хозяйства, Министерства экономического развития); Российской государственной библиотеки, Областной научной библиотеки им. Н.К. Крупской (Астрахань), библиотеки Астраханского государственного университета; Института мировых ресурсов, Международного социально-экологического союза, Центра охраны дикой природы, Некоммерческого партнерства "Прозрачный мир", Государственного предприятия Астраханской области «Научно-исследовательский геоинформационный центр», University of Maryland.

Научная новизна исследования:

1. Впервые проведено геоинформационное математико-картографическое моделирование ландшафтов Астраханской области в геоэкологическом аспекте на основе анализа топографических электронных карт и дешифрирования космических снимков среднего и высокого разрешения на базе регулярно-ячеистой модели пространственных данных;

2. Впервые проведено геоэкологическое зонирование территории Астраханской области на основе геоинформационной модели и составлены карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйственного состояния по ландшафтным выделам на территории Астраханской области»;

3. Проведён анализ различных методических подходов к получению оценок антропогенной трансформации ландшафтов и разработан алгоритм такой оценки с применением методов многомерной статистики;

Практическая значимость. Основные положения работы могут служить научным обоснованием программы сбалансированного развития территориальной структуры хозяйства на территории Астраханской области (планирование размещения мест добычи полезных ископаемых, полей, пастбищ, рекреационных объектов и зон и т.д.). Также могут быть использованы при планирования мероприятий по восстановлению природной среды, проектированию размещения ООПТ.

Представленные в диссертации материалы имеют научно-справочный характер и могут быть использованы при проектировании новых экологически сбалансированных территориальных систем и диверсификации ранее созданных хозяйственных структур.

Материалы диссертационного исследования использовались автором при разработке рабочих программ и лекционных курсов по дисциплинам «Экологическое

картографирование», «Геоинформационное картографирование», «Основы геоинформатики и создание ГИС».

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием качественных исходных данных (векторные картографические материалы, аэрокосмические снимки), применением современных способов сбора, обработки и анализа фактического материала на основе геоинформационных технологий и системного подхода к изучению объекта исследования.

Личный вклад автора заключается в сборе, систематизации и анализе фактических материалов, обработке космических снимков и векторных карт, создании с помощью комплексного применения электронных таблиц, геоинформационных и статистических программных продуктов оригинальных карт масштаба 1:2 ООО ООО. В процессе работы был разработан алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов, определена степень антропогенной трансформации ландшафтов, выполнено зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов.

Апробация работы и публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 9 работ в сборниках научно-практических конференций и научных журналах, в том числе 2 в журналах рекомендованных ВАК. Научные результаты и положения исследования были представлены на конференциях: Межд. научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря» (Астрахань, 2003, 2006); III Международной научной конференции «Россия и Восток. Обучающееся общество и социально-устойчивое развитие Каспийского региона» (Астрахань, 2005); V Научно-практической конференции с международным участием «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань-Волгоград-Москва, 2006); VIII Научной конференции по тематической картографии (Иркутск, 2006); Межд. конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007); Всеросс. (с междунар. участием) науч.-практ. конф. молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике»: (Белгород, 2007 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, 3 глав, Заключения и Списка литературы, включающего 208 наименований. Общий объем работы составляет 159 страниц. Работа проиллюстрирована 12-ю таблицами, 46-ю рисунками, в том числе 4-я картами и картосхемами.

Автор выражает признательность научному руководителю, д.г.н., профессору Б.И. Кочурову за методическое руководство в проделанной работе и всех коллег, оказавших помощь и содействие в работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель и поставлены задачи, сформулированы основные защищаемые положения, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, констатируются их апробация и применение.

Глава 1. Антропогенная трансформация ландшафтов: теоретические основы и факторы воздействия. В первой части главы рассмотрены общие подходы к геоэкологической оценке изменений естественных ландшафтов под влиянием деятельности человека.

Во второй части выполнено описание природных условий и ландшафтов Астраханской области. Астраханская область расположена на юго-западе России, в пределах северо-западной части Прикаспийской низменности, дельты Волги и в Волго-Ахтубинскок поймы. По официальным данным она занимает площадь в 44,1 тыс. км2. Протяжённость - примерно 190 км с запада на восток, между Калмыкией и Казахстаном и около 400 км с севера на юг, вдоль р. Волги и р. Ахтубы до Каспия. Область делится на 11 административных районов. На территории Астраханской области расположены 6 городов — Астрахань, Ахтубинск, Знаменск, Харабали, Ка-мызяк, Нариманов; 12 поселков городского типа; более 400 населенных пунктов сельского типа. Административным центром области является город Астрахань, с населением около 500 тыс. человек. В области проживает чуть более 1 млн. человек. В зоне пустынь и полупустынь находится около 70% территории области. Климат континентальный, засушливый. Гидрографическая сеть области представлена р. Волгой с главными рукавами: Ахтуба, Бузан, Большая Болда, Камызяк, Старая Волга, Бахтемир и сложной системой многочисленных пойменных и дельтовых проток и ериков. Протяженность дельты Волги составляет порядка 200 км. В тектоническом отношении Астраханская область входит в состав Прикаспийской синекли-зы, большая часть которой относится к докембрийской складчатости с глубоким залеганием фундамента, а меньшая (юго-западная) — к верхнепалеозойской складчатости. Здесь проходит сочленение Русской и Предкавказской платформ.

Большая часть области лежит ниже уровня океана. Абсолютные высоты поверхности убывают от 15 — 20 м на севере области до (-28) м у побережья Каспийского моря. Самая высокая точка Астраханской области — гора Большое Богдо высотой 149 м. Рельеф области равнинный, с соляно-купольными поднятиями. Важную роль в развитии рельефа имели трансгрессии и регрессии Каспийского моря, особенно в

течении последних 10 ООО лет. В результате доминирующим типом рельефа на территории области является морская аккумулятивная равнина, сформированная отложениями разного возраста. Также существуют современные аккумулятивные равнины аллювиального и эолового происхождения, а также денудационная равнина. Таким образом, уникальные природные условия Астраханской области определили формирование на её территории 2 крупных групп ландшафтов: зональных полупустынной и пустынной зон и интразональных Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волга (рис. 1).

Рис. 1. Ландшафты Астраханской области (по Кочурову, Гольчиковой и др., 2003-2005)

Природная зона, тип местности, природный ландшафт

ЛАНДШАФТЫ ПОЛУПУСТЫННОЙ зоны

1 Полого-волнистая аккумулятивная равнина, сложенная нижнехвалынскими морскими суглинками с элементами солянокупольной тектоники и мелкобугристым микрорельефом. В почвенном покрове преобладают светлокаштановые солонцеватые почвы в комплексе с солонцами. Растительность — белополынно- чернополынно-злаковые сообщества. 4 Полого-волнистая равнина, развитая на нижнехвалынских суглинках, с многочисленными грядами и неглубокими ложбинами. Растительность - иолынно злаковые сообщества на бурых полупустынных и светло-каштановых почвах. Солонцы и массивы перевеянных песков

2 Слабоволнистая равнина на нижнехвалынских суглинках, расчлененная системой неглубоких ложбин с цепочками падин, лиманов, с участками суффо-зионного (западинного) микрорельефа. На повышенных участках - комплекс полупустынной растительности (белополынно-житняковые сообщества) на светло-каштановых солонцеватых почвах, в депрессиях - лугово-стелная (пырейно-разнотравная) растительность на луговых полупустынных почвах 2.1 Урочище Вязовский овраг; 2.2 Урочище Кривая Лука (пересохшая протока р. 5 Богдинско - Баскунчакский ландшафтный район. 5.1 Современная аккумулятивно-денудационная равнина, на нижнехвалынских песчаных и супесчаных отложениях, осложненная солянокупольной тектоникой. Гора Бол. Богдо (149,6 м абс.) - наиболее высокий соляный купол, перекрытый известняками, глинами и песчаниками иермско-'фиасового возрасга, с широко развитыми карстовыми формами рельефа и расположенной рядом компенсационной мульдой - соленым озером Баскунчак. Растительность представлена полынно-злаковыми сообществами и солянками на бурых засоленных почвах на повышенных участках и лугово-сгепной растительностью на дни-

Волги) 5.2 Современная приозерная аккумулятивная равнина на берегах оз. Баскунчак с растительным покровом ю солянок на супесчаных и песчаных слабо развитых почвах.

3 Полого-волнисгая равнина на сильно опесчаненых нижнехвалынских суглинках с полынно-злаковой растительностью на бурых полупустынных почвах в комплексе со светло-каштановыми почвами и солонцами.

ЛАНДШАФТЫ ПУСТЫННОЙ ЗОНЫ

6 Полого-волнистая равнина, развитая на морских верхнехвалынских отложениях, с участками грядового рельефа и массивами перевеваемых песков. Растительность - белополынно - разнотравная на бурых полупустынных почвах ипесчанополыннаяна неразвшых почвах песчаных массивов. 9 Ильмешобугровый ландшафтный район Праделыовые территотии грядовых равнин, развитых на молодых (главным образом новокаспийских) дельтопо-аллювиальных и морских отложениях с характерным рельефом «бэровских бугров» и межбугровых понижений, заня-тых«подстепными ильменями» - озерами, подпитываемыми паводковыми разливами р. Волги и ее главных дельтовых рукавов. С полынно-разнотравно-эфемеровыми пустынными растительными сообществами по бэровским буграм, со злако-во разнотравными лугами и галофитными сообществами в межбугровых понижениях, на бурых полупустынных почвах бэровских бугров и ильмено-луговых почвах различной степени засоленности в межбугровых понижениях. Прогрессирующее усыхание территории приводит к ее общему засолению почво-грунгов, острому дефициту пресных вод и постепенному слиянию с соседними пустынными ландшафтами. 9.1. Основной, западный район развития «живых» ильменей, подпитываемых водами волжского рукава Бахгемир. 9.2. Грядовая равнина на западной окраине ильмено-бугрового ландшафтного района, преимущественно вне зоны влияния волжских вод. По мере усыхания ильменей, связанного с уменьшением общей обводненности территории, вызванной естественными (падение уровня Каспийского моря, общеклиматические колебания) и антропогенными (создание разных гидротехнических сооружений в русле р. Волги), происходит засоление днищ ложбин и район постепенно сливается с соседними пустынными территориями 9.3. Восточная часть придельтовой равнины с ярко выраженными признаками уменьшения степени обводненности. Усыхание и исчезновение ильменей связано с естественным смещением потоков волжских вод к западу (под действием силы Кориолиса).

7 Современная эоловая равнина, сформированная морскими перевеянными песками верхнехвалынского возраста со следами древних ложбин стока и широким развшием барханного рельефа. Растительность представлена белополынно - злаковыми сообществами, пустынными кустарниками и псаммофитами на закрепленных, полузакрепленных и развеваемых песках.

8 Участки эоловой равнины с обильным развитием соленых озер, солончаков и соров с сочносолянковым и солянковым растительными сообществами на грунтах соровых, супесчаных и песчаных.

ИНТРАЗОНАЛЬНЫЕ ЛАНДШАФТЫ

А. Волго-Ахтубннская пойма Б. Дельта р. Волги

10 Современная аллювиальная пойменная равнина с полого-гривистым рельефом (прирусловые отмели, пляжи, прирусловые валы, русла проток, гривы, межгривные понижения, ерики, озера). 10.1. Северная часть поймы с типичной луговой и лугово-бологной растительностью и дубравами по высоким гривам на аллювиальных луговых и дерновых насыщенных, в разной степени засоленных почвах (менее 50% шошадей). 10.2. Южная часть поймы с преобладанием луговой и лугово-болотной растительности на аллювиальных луговых и дерновых насыщенных, в разной степени засоленных почвах (более 50% площадей). 11 Дельтовая равнина осложненная руслами рукавов, проток, ериков прирусловыми валами, гривами, межгривными понижениями, старичными озерами, ильменями и бэровскими буграми. П.1. Поименно-русловая дельтовая равнина с пологовол-нистым рельефом со злаково-разнотравными лугами с кустарниковой и солончаковой расгигелыюсшо на аллювиальных, луговых дерновых насыщенных и лугово-болотных почвах различной степени засоленности (вершина дельты). 11.2. Дельтовая равнина с бэровскими буграми с преобладанием злаково-осоково-разнотравных лугов с тростником и рогозом на аллювиальных и луговых темноцветных или лугово-болотных суглинистых и глинистых почвах различной степени засоленности (средний пояс дельта). 11.3. Дельтовая равнина с плоским рельефом и обилием проток и заливов с тросшиково-рогозовыми растительными сообществами, со злаково-разнотравными лугами и ивовыми лесами по водотокам на аллювиальных и луговых суглинистых и глинистых иловатых почвах различной степени заселённости (нижний пояс дельты) 11.4. Аллювиально-морская береговая равнина с полого-волнистым рельефом, изрезанная многочисленными заливами - култуками и сопровождаемая множеством прибрежных островов. Растительный покров представлен растительностью морских островов: тростник, рогоз; и водной растительностью в кулгуках: чилим, ежеголовник, лотос; развивающейся на малосформированных почвах современных аллювиальных отложений (пояс ававдельты).

В третьей части рассмотрены антропогенные факторы, вызывающие трансформацию ландшафтов Астраханской области. Географические различия двух крупных групп ландшафтов Астраханской области (зональных полупустынной и пустынной зон и интразональных Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волга) во многом определяют условия проживания населения, хозяйственную деятельность и, соответственно, формирование характерной структуры использования земель. Ландшафтные комплексы аридных территорий, как правило, являются относительно простыми, в результате чего могут легко подвергнуться необратимым изменениям. Варианты хозяйственного использования этих территорий достаточно ограничены и нерациональная деятельность человека по их освоению может вызвать многочисленные негативные последствия. Более широкий спектр хозяйственной деятельности на землях Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волга определяет более высокие нагрузки и разнообразие негативного воздействия. Можно выделить несколько ведущих факторов, связанных с видами землепользования на территории Астраханской области, которые определяют основные особенности антропогенной трансформации ландшафтов — это застройка территории (селитебная, транспортная), добыча полезных ископаемых, транспорт, сенокошение, выпас скота, пирогенный фактор, орошаемое земледелие, рекреационная нагрузка, загрязнение среды. Эти факторы определяют развитие наиболее характерных экологических проблем формирующих общий критический фон экологической обстановки в Астраханской области, а именно: техногенное нарушение ландшафтов, деградация почв и пастбищ, активные процессы эрозии, химическое загрязнение, общее засоление почв, нарушение гидрологического и гидрохимического режима поверхностных вод, опустынивание территории, истощение рыбных запасов (Соц.-экон. разв. Астраханской области, 2003, 2006; Бармин и др., 2006, Корнилов и др., 2004; Воронин, Гольчикова, Кочуров и др., 2003-2005).

Глава 2. Оценка использования земель на основе данных дистанционного зондирования Земли. В главе рассмотрены физические основы дистанционного зондирования Земли. В работе использованы технологии дешифрирования аэрокосмической информации. С помощью визуального дешифрирования были оцифрованы контуры пахотных земель, участков интенсивной добычи полезных ископаемых и контуров населённых пунктов по снимкам Landsat-7. С помощью дешифрирования без учителя по методу ISODATA снимка EOS Aqua MODIS выделены участки нерационально используемых пастбищ в пустынной зоне. По всем параметрам созданы векторные слои, использованные в дальнейшем анализе.

Общая постановка проблемы Оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области используя стандартные картографические материалы и свободно-распространяемые пространственныеданные

Технические и программные средства реализации технологии

Выбор программно -аппаратнойплат формы; пакетовпри-кладныхпр ограмм ГИС Maplnfo 8.0; пакет анализа ДЗЗ ENVI 4; пакет прикладного статистического анализа Statistica 6

Пространственныеданные

Виды данных Первичнаяобработка

Картографич е-скиематери агы Векторныетопографич е-ские карты м -б 1:200000 Первичный ан ализ и коррекция ôa иных проверка корректности; уточнение местоположения и границ отдельных объектов по да нным ДЗЗ (населённые пункты, пахотные земли)

Данные диета н-ционногозонд и-рованияЗемли снимки Landsat; да иные Google Earth; да иные MODIS дешифрирование и интерпрет ация Landsal, Google Earth визуальное дешифрирование (населённые пункты, пахотные земли, участки интенсивной добычи полезных ископаемых); MODIS классификация по методу ISODATA (зона пустынь)

Прочие данные полевых обсл е-дований ключевых участков первичный ан ализ и обработка да нных обработка маршрутных данных, их использование для интерпретации данных ДЗЗ

Геоинформационноемоделирование

Выбор модели пространственных данных и трансформ аиця в соотве тствии со свойствами моде ли выбрана регулярно-ячеистая модель данных, выполнен расчёт величин параметров по ячейкам регулярнойсети

Математико-картографическоемоделирование

Анализ данных и выделение групп однородных показателей площадные и линейные параметры

Экспертное оцени вание степени влияния на ландшафт ко н-кретного фактора (при необходимости) получение "весов" для каждого фактора на основе согласованного мнения экспертов (м етсд средних рангов Кэндалла)

Статистический анализ внутри групп однородных показателей Расчётме дианы, средних, сигма, определение характера распределения, наличия выбросов; факторный анализ

Выбор метрики пространства признаков (евклидово, горо д-скихкварт алое, чебышева, прочие); Рассчёт индексов для каждой группы, расчёт итогового индекса Евклидово расстояние для групп однородных факторов; городских кварталов для итогового индекса

Интерпретация результатов

Интуитивно-логический анализ результатов для выдел ения интерпретируемой в терминах предметной области структуры На основе экспертных оценок исх одных данных сформирована шкала степени антропогенной тран с-формации территории (города-тотальная трансформация;...; ООПТ-фоновая); аналогичная величина итогового индекса интерпретировалось как аналогичная степень антропогенной трансформации; выполнен расчёт коэффициентов эколого -хозяйственного баланса те рритории

Построение итоговых картографических материалов -Создание карт, серий карт, картосхем ит.д. Построены карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Оценка антропогенной тр ансформации ландшафтов территории Астраханской обла ста».

Анализ проведённой работы, построение выводов Выводы диссертации

Рис. 2. Алгоритм оценки антропогенной трансформации территории

Глава 3. Анализ антропогенной трансформации природной среды с использованием геоинформционного моделирования. В главе приведён разработанный алгоритм оценки антропогенной трансформации территории (рис. 2), его обоснование и результаты апробации на территории Астраханской области. При изучении географического пространства с помощью методов геоинформатики производится создание геоинформационной модели— цифровой модели геопространства, которая представляет собой совокупность цифровых записей (файлов, элементов файлов, записей баз данных, связей между ними) находящихся в определённой связи с элементами (объектами и явлениями) географической действительности. Такие модели относятся к типу информационных моделей. Они являются информационной основой геоинформационных систем (ГИС) (Цветков, 1999; Лурье, 2001; Тикунов и др., 2004). На базе геоинформационной модели возможно построение практически всех видов картографических произведений, включая традиционные и новые. Можно выделить несколько наиболее распространенных моделей пространственных данных, используемых при преобразовании географического пространства в цифровую форму и различных по своему внутреннему устройству.

Это растровая, регулярно-ячеистая, квадротомическая и векторная (топологическая и нетопологическая) модели данных (Основы геоинф, 2004). Построение геоинформационной модели территории Астраханской области было выполнено на основе регулярно-ячеистой модели. Операционно-территориальной единицей (OTE) была выбрана регулярная пространственная квазиравновеликая ячейка прямоугольной формы со сторонами 5x5 км (средняя площадь ячейки 25,03 км2). Модель была реализована в ГИС Maplnfo 8.0. OTE характеризуются набором переменных, в роли которых выступают величины различных видов использования земли. Число этих переменных достигает 26-ти (табл. 1). Эти данные использовались далее для математико-картографического моделирования — получения интегральных характеристик антропогенной трансформации территории по каждой из OTE и построения промежуточных и итоговых картографических изображений.

Применение факторного анализа показало, что выделяемые факторы в слабой степени описывают изменчивость исходных данных: первые пять компонент вбирают около 35% общей дисперсии. Исследование факторных нагрузок показало отсутствие значимых устойчивых нагрузок на факторы. Это позволяет сделать вывод о независимости параметров анализа друг от друга и что они не могут быть сведены к небольшому количеству факторов, объясняющих вариации их значений. Далее мы

выполнили получение интегральной оценки антропогенной трансформации в виде обобщающего индекса.

Получение обобщающей оценки антропогенной трансформации. Теоретико-методологической основой послужили концепции современного ландшафта (Анти-пова, Мильков, Солнцев) и эколого-хозяйственного баланса территории (Кочуров). Были проанализированы известные методики оценки антропогенной трансформации и геоэкологической оценки территорий (Дончева, Марковская и др., 1990; Блануца, 1982; Ротанова, 1994; Мильков, 1973; Кочуров, 1997-2003; Антипова, 1998; Некрич, 2008). Работа выполнялась на базе ГИС Maplnfo 8.0 откуда выполнялся экспорт данных в программы STATISTICA и MS Office Excel для расчётов и импорт результатов в Maplnfo. Исходный массив из 26 переменных был разделен на 2 группы — площадных и линейных параметров. Далее были получены интегральные величины для каждой из этих групп, после чего был рассчитан интегральный показатель, характеризующий антропогенную трансформацию каждой из OTE.

Ниже приводится последовательность математико-статистических и логических действий выполненных для получения оценки антропогенной трансформации ландшафтов астраханской области.

Первоначально параметры каждой из групп, для приведения к сопоставимому виду, были нормированы по алгоритму, предложенному B.C. Тикуновым (1997), который был модифицирован нами согласно имеющимся данным и логике анализа. Перед расчетами исходные данные были «взвешены» коэффициентами, отражающими степень влияния на ландшафт конкретного параметра. Было выполнено ранжирование участвующих в анализе антропогенных параметров по степени трансформации природной среды методом опроса группы экспертов. Экспертами был проведён интуитивно-логический анализ предложенных параметров с последующим ранжированием суждений о степени влияния на ландшафт конкретного фактора. Обобщённое мнение экспертов определялось методом «средних рангов» М. Кэндалла. Полученное обобщенное мнение экспертов было принято как решение задачи определения весовых коэффициентов, показывающих различную степень влияния параметра на ландшафт (табл. 1).

Таблица 1

Экспертные оценки видов использования территории

№ Наименование Класс территории по степени Итоговая

№ антропогенного воздействия (по эксперт-

А.В.Антиповой, Б.И.Кочурову ная оцен-

(1997, 2003)) ка, баллы

1. Особо-охраняемые территории (федеральн. значения) Естественные угодья 1

2. Природные и охотничьи заказники Естественные угодья 2

3. Охотничьи хозяйства Естественные угодья 3

4. Прочие земли (рац. использ. пастбища, леса) Естественные угодья 4

5. Садовые насаждения Возделываемые 5

6. Распаханность территории Возделываемые 6

7. Пастбища (опустыненные, сбитые) Естественные угодья 7

8. Водохранилища Возделываемые 8

9. Линии электропередач (ЛЭП) Застроенные 9

10. Линии связи Застроенные 9

11. Караванные пути Застроенные 9

12. Грунтовые дороги полевые и лесные Застроенные 10

13. Грунтовые дороги просёлочные Застроенные 10

14. Оросительные каналы Возделываемые 10

15. Газопроводы Застроенные 11

16. Нефтепроводы Застроенные 11

17. Грунтовые дороги без покрытия (улучшенные) Застроенные 12

18. Автодороги с покрытием (шоссе) Застроенные 13

19. Железные дороги 1-пугные Застроенные 14

20. Железные дороги 2-путные Застроенные 15

21. Автодороги с усовершенствованным покрытием (усо- Застроенные 16

вершенствованные шоссе)

22. Поселки сельского типа Застроенные 17

23. Посёлки городского типа Застроенные 18

24. Города с населением более 50 000 чел. Застроенные 19

25. Города с населением менее 50 000 чел. Застроенные 19

26. Tepp, активной разработки природных ископаемых Застроенные 20

В качестве способа получения интегральных оценок часто предлагается

суммирование или вычисление произведения величин исходных данных, приведенных к сопоставимому виду, часто предварительно взвешенных коэффициентами, корректирующими различную значимость параметров (Черп, Винниченко и др., 2000; Мильков, 1978; Кочуров, 1997-2003; Некрич, 2008). Эту операцию можно интерпретировать как нахождение расстояния территориальной единицы в признаковом пространстве от начала координат, которое представляет собой «идеальную» территориальную единицу, где все трансформирующие ландшафт параметры равны нулю. Свойства признакового пространства определяет формула, использующаяся при расчёте расстояния. При нахождении сумм нормированных и взвешенных показателей используется так называемое «Манхэттенское (городских кварталов)» расстояние, вычисляемое по формуле (1):

m(x) = Y}x,\

0)'

где m(x) расстояние от начала координат до точки с координатами хь х2 ... хп. Формул для расчета расстояний в признаковом пространстве большое количество. Наиболее интересны, на наш взгляд, расстояния Евклида, Чебышева и Манхэт-тенское. Рассмотрим процесс получения интегральной характеристики антропогенной трансформации территории на примере евклидова расстояния. Евклидово расстояние между двумя точками х и у — это кратчайшее расстояние между ними. В двух- или трёхмерном случае — это прямая, соединяющая данные точки. Обозначим евклидово расстояние от точки х до точки у как е. Пусть п - количество пар координат, а X] - хп и yi - у„ координаты точек хну. Тогда общей формулой для многомерного случая будет формула (2):

= (2).

При помещении одной из точек в начало системы отсчёта, эта формула упрощается (формула (3)):

(3)-

Обозначим через Ь линейные параметры, через IV — их экспертные веса, через п""— количество линейных параметров. Тогда евклидово расстояние от начала координат до точки с координатами соответствующими величинам этих параметров будет рассчитываться по формуле (4):

Далее результаты нормируются путём деления на максимум («худшее» значение). В результате расчётов по формуле (5), мы получаем безразмерную (условные баллы) величину, заключенную в промежутке от 0 до 100:

«■(/,) =юо-^, (5),

гле е(Ь)„,„ - максимальное значение е(Ц среди всех объектов анализа;

Аналогичные расчеты выполняются для группы площадных параметров, получая нормированную величину е '(Б),. Итоговая оценка рассчитывается по формуле расстояния городских кварталов (для нивелирования выбросов) (6), а нормированное на максимум значение — по формуле (7):

(7).

где е($,7,)тах - максимальное значение е^/Л/) среди всех объектов анализа;

Расчеты для остальных метрик аналогичны. Статистический анализ показал, что коэффициент корреляции между итоговыми оценками антропогенной трансформации по Чебышева и Манхэттенскому расстояниям с оценкой по Евклидову расстоянию достигает величины 0,97 и 0,91 соответственно, т.е они высоко коррелированны. Пространственный анализ распределения отклонений по территории показал отсутствие каких-либо закономерностей. Для дальнейшей работы был выбран коэффициент антропогенной трансформации рассчитанный с использованием Евклидова расстояния.

Построение итоговых картографических материалов. Поскольку в качестве OTE выступает формальная квазиравновеликая ячейка территории, то наиболее приемлемым способом для картографической визуализации этих данных является построение картограмм. Для построения шкалы картограммы нами были проведены следующие расчёты: для каждого из площадных классов использования земли взято его максимальное значение, далее оно взвешивалось соответствующим коэффициентом. Далее строилась диаграмма с учётом их доли в суммарной итоговой величине антропогенной трансформации (рис. 3). Анализ распределения ячеек позволил сформировать шкалу картограммы и дать содержательную интерпретацию интервалов. Эта шкала представлена в табл. 2. Картограмма построенная на её основе послужила базой для проведения зонирования территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов.

Под зонированием по степени антропогенной трансформации ландшафтов нами понимается выделение и ранжирование на определенной территории, дифференцированной по видам природопользования, участков территории, характеризующихся сходной степенью антропогенной трансформацией ландшафтов. Высокая степень антропогенной трансформации, как правило, указывает на ситуации и процессы, чреватые ухудшением или деградацией природной среды под воздействием техногенных или природных факторов.

Эти экологические ситуации и процессы в природной среде, немедленно или в перспективе, как правило, негативно отражаются на комфортности среды обитания и здоровье населения. Эти зоны требуют определенной корректировки или пере-

смотра современного характера природопользования и, часто, проведения специальных мероприятий (Богданов, 2005).

80 • 70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 -0 -

Рис. 3. Площадные объекты (с учётом их доли в суммарной итоговой величине)

Этот процесс также можно назвать геоэкологической типологией или классификацией. В отличие от процесса районирования, когда акцент делается на территориальной нерасчлененности таксонов и их отличиях друг от друга, здесь идёт поиск сходства, однородности участков территории. Условие территориальной нерасчленённости также не ставится (Тикунов, 1997). Полученные на итоговой картограмме территориальные выделы из ячеек были генерализованны— границы сглажены, объекты малой площади внутри более крупных присоединены к ним. Итоговая карта зонирования территории Астраханской области представлена на рис. 4. В табл. 2 представлены результаты подсчёта площадей зон различной степени антропогенной трансформации, выполненные с помощью пространственных функций ГИС

Таблица 2

Соотношение площадей зон с различной антропогенной трансформацией на территории

Аст раханской области

Величина итогового балла Величина суммарной оценки антропогенной трансформации Характеристика территории (степень трансформация природной среды) Общая площадь, кв.км Процент площади АО

6 Свыше 60 тотальная 3 196 6,73

5 37 — 60 очень высокая 14 160 29.82

4 32 — 37 высокая 6131 12,91

3 28 — 32 средняя 10 000 21,06

2 19 — 28 умеренная И 180 23,54

1 Менее 19 фоновая 2 822 5,94

Далее нами рассчитаны коэффициенты абсолютной (Ка) и относительной (К0) напряженности эколого-хозяйственного состояния (ЭХС) территории. Данные коэффициенты предложены Б.И. Кочуровым (1997-2006) и представляют собой в отношение площади земель с высокой степенью преобразованности к более низкой. В нашем случае к землям высокой нагрузки относятся баллы с 6 по 3, а к низкой — 1 и 2. Соответственно, мы рассчитывали эти коэффициенты по формулам (8) и (9):

Бб+З^+Зз (8).

К°=

где — площадь выдела с соответствующей степенью антропогенной трансформации

Напряженность ЭХС территории считается сбалансированной при его значениях около единицы. В этом случае территория оказывается сбалансированной по степени антропогенной трансформации и потенциалу устойчивости природы (Кочуров, 2006). Расчеты показали, что коэффициент относительной напряженности (К0) для территории Астраханской области достигает величины 2,39. Это означает, что площадь земель со степенью антропогенной трансформации от средней до тотальной превышает площадь земель умеренной и фоновой антропогенной трансформации в 2,39 раза. Коэффициент абсолютной напряженности (Ка) равен 1,13, что указывает на относительную сбалансированность количества земель с самой высокой и самой низкой антропогенной трансформации. Аналогичные расчёты были проведены для ландшафтных выделов. Результаты представлены на рис. 5.

Рис. 4. Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов

Степень антропогенной трансформации ландшафтов

[ТЦ {1 тотальная

очень высокая высокая 1 — | средняя [уХу] умеренная |7!луТ] фоновая

4 10.1 V ландшафт

Коэффициент относительной напряженности ЭХС

МШШ теРР- с низкой АТ отсутствуют 13,0-60.0 5.5-13.0 2,1 - 5.5 ^ 0.2 - 2.1 Л? 0,2 и менее

7 10.1 3 ландшафт

-' . I л,

............

Рис. 5. Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйственного состояния по ландшафтным выделам на территории Астраханской области

В заключении сформулированы следующие выводы:

1. Применение геоинформационных технологий— комплексный анализ пространственных данных на изучаемую территорию, в том числе электронных векторных карт, данных ДЗЗ, результатов экспедиционных исследований с применением мате-матико-статистических многомерных методов, на базе ГИС, позволяет всесторонне, глубоко и детально изучить антропогенную трансформацию территорий;

2. Разработанный алгоритм позволил получить оценку антропогенной трансформации ландшафтов территории на основе широко распространенных картографических материалов (векторных топокарт); с привлечением дополнительных данных (ДЗЗ, экспедиционные работы) и мнений экспертов;

3. Антропогенная трансформация территории тесно связана с видами землепользования, основой для развития которых являются ресурсы конкретного ландшафта. Таким образом, ландшафтная дифференциация территории определяет спектр видов антропогенной нагрузки и характерные направления изменения природной среды.

4. Построен ранжированный ряд факторов, трансформирующих ландшафты Астраханской области, предложен способ интерпретации балльных оценок антропогенной трансформации и построения шкалы картограммы на основе чего созданы карты, показывающие территориальную структуру антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области в наглядной форме;

5. Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области, проведенное на основе анализа геоинформационной математико-картографической модели, позволило выявить территориальную структуру антропогенной трансформации ландшафтов. Выявлено 6 зон различной степени трансформации ландшафтов на территории Астраханской области. Площадь земель с высокой антропогенной трансформацией (70% территории Астраханской области или 33 500 кв.км) превышает почти в 2,5 раза площадь земель с умеренной антропогенной трансформацией (30% или 14 ООО кв.км), что указывает на существенный дисбаланс структуры землепользования и природопользования. В дальнейшем это соотношение будет ухудшаться в связи с активными процессами поиска новых залежей углеводородного сырья и планируемым введением в эксплуатацию новых месторождений (Западно-Астраханское, Алексеевское и т.д.), а также предполагаемой интенсификацией транспортного обмена через территорию Астраханской области (Коридор «Север-Юг») и увеличения потока рекреантов. Планирование природопользования на основе этих данных позволит оптимизировать хозяйственную деятельность и сохранить наиболее важные средо- и ресурсовоспроизводящие функции ландшафтов.

Наименьшая степень антропогенной трансформации характерна для ландшафтов нижнего края Дельты и авандельты. Здесь располагаются ООПТ федерального уровня, их охранные зоны. Хозяйственная деятельность в основном представляет собой использование биоресурсов и рекреацию. Участки высокой антропогенной трансформации почти отсутствуют.

Умеренной (условно) степенью антропогенной трансформации обладают ряд ландшафтов полупустынной и пустынной зон:

- современная эоловая равнина, сформированная морскими перевеянными песками верхнехвалынского возраста;

- Западный район развития «живых» подстепных ильменей, подпитываемых водами волжского рукава Бахтемир;

- Богдинско - Баскунчакский ландшафтный район, включая современную аккумулятивно-денудационную равнину и современную приозерную аккумулятивную равнину на берегах оз. Баскунчак;

- к этой группе также относятся ландшафты северной части Волго-Ахтубинской поймы.

Превышение территорий высокой антропогенной трансформации над территориями с низкой степенью преобразованности колеблется от 1,2 до 2,06 раз (от 20 до 100%).

Наиболыиая антропогенная трансформация характерна для ландшафтов вершины Дельты р. Волги. Здесь располагаются населённые пункты, объекты сельскохозяйственного и промышленного производства. Территории низкой степени, преобразованности здесь полностью отсутствуют.

Очень высокая степень антропогенной трансформации характерна для ильмен-но-бугровых ландшафтов восточной части придельтовой равнины с ярко выраженными признаками уменьшения степени обводненности. Превышение территорий высокой антропогенной трансформации над территориями с низкой степенью преобразованности достигает 20 — 55 раз. Для этих ландшафтов характерно, в основном, развитее орошаемого земледелия, соответственно, большие площади заброшенных (как правило засоленных) и эксплуатируемых полей.

Прочие ландшафты Астраханской области имеют степень превышения площади территорий с высокой антропогенной трансформацией над территориями с низкой антропогенной трансформацией в пределах от 3 до 13 раз, что позволяет считать их территориями высокой степени антропогенной трансформации.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определённых Высшей аттестационной комиссией

1. Каменнов, С. Ф. К вопросу оценки антропогенной нагрузки на территорию Лиманского района Астраханской области: транспортная сеть / С. Ф. Каменнов, Д. И. Шабанов, В. Н. Пекин // Проблемы региональной экологии. — 2008. — №1 — С. 106-109.

2. Сальников, А.Л. К вопросу о влиянии зарегулирования стока р.Волга на геоэкологическую ситуацию в Астраханской области / А. Л. Сальников, Д. И. Шабанов, Б. И. Кочуров, А. Н. Бармин // Проблемы региональной экологии. — 2008 — №3. — С.78-83.

Статьи, опубликованные в научных сборниках, журналах и материалах

конференций:

3. Пекин, В.Н. Подходы к комплексному изучению территорий с использованием дистанционного зондирования Земли и ГИС-технологий / В. Н. Пекин, Д. И. Шабанов // Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря: Мат. VI Межд. Научн. конф. 15-16 окт.2003г. — Астрахань, 2003. — С.260.

4. Каменнов, С.Ф. Применение геоинформационных технологий и данных дистанционного зондирования Земли для изучения экологического состояния территорий (на примере Лиманского района) / С. Ф. Каменнов, И. П.Левин, В. Н. Пекин, Д. И. Шабанов // Россия и Восток. Обучающееся общество и социально-устойчивое развитие Каспийского региона. Материалы III Международной конференции. Том III. Проблемы социально-устойчивого развития Каспийского региона. 21-22 апреля. - Астрахань, 2005. — С.445-447.

5. Пекин, В.Н. Карта использования земель, построенная с использованием ГИС-технологий и космических снимков для оценки антропогенной нагрузки на территорию Астраханской области / В. Н. Пекин, Д. И. Шабанов // Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря: материалы IX Международной конференции. 10-11 октября 2006 года/ отв. Ред. В.Н. Пилипенко. - Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2006. —С. 151-153.

6. Шабанов, Д.И. Плотность дорожной сети как индикатор антропогенной нагрузки на территорию Астраханской области / Д. И. Шабанов, С. Ф. Каменнов // Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины. (Материалы 5-й научно-практической конференции с международным участием). -

Астрахань-Волгоград-Москва : Изд-во Астраханской государственной медицинской академии, 2006. —С. 342-345.

7. Шабанов, Д.И. ГИС-анализ показателей выбросов в атмосферу загрязняющих веществ с применением кластерного анализа по административно-территориальным единицам Астраханской области / Д.И. Шабанов // Геоинформационное картографирование для сбалансированного территориального развития / Материалы VIII Научной конференции по тематической картографии (Иркутск, 2124 ноября 2006 года).— Иркутск : Изд-во Института географии им. В.Б.Сочавы СО РАН, 2006 — Том 2. — С.203-206.

8. Каменнов, С.Ф. Изучение антропогенного воздействия на ильменно-бугровой ландшафтный район с использованием ГИС-технологий и дистанционного зондирования Земли (в пределах Лиманского района Астраханской области) / С. Ф. Каменнов, А. Ю. Вдовин, Д. И. Шабанов, В. Н. Пекин // «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования»: Материалы международной конференции, посвященной 75-летию Астраханского государственного университета. 20-25 августа 2007 г. / сост.: В.Н.Пилипенко, С.Р.Кособокова, Л.ВЛковлева. - Астрахань: Изд. Дом «Астраханский университет», 2007. — Часть 1 — С.90-92.

9. Каменнов С.Ф. Создание карты использования земель Лиманского района Астраханской области с применением ГИС и данных ДЗЗ/ С. Ф. Каменнов, Д. И. Шабанов, В. Н. Пекин, А. Ю. Вдовин И «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике»: Материалы Всеросс. (с междунар. участием) науч,-практ. конф. молодых ученых (15-17 октября 2007 г.). — Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. - С. 83 - 86 .

Подписано в печать 27.11.2009. Уч.-изд. л. 1,6. Усл. печ. л. 1,5. Заказ № 1978. Тираж 100 экз.

Оттиражировано в Издательском доме «Астраханский университет» 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 Тел. (8512) 48-53-47 (отдел маркетинга), 48-53-45 (магазин); тел. 48-53-44, тел./факс (8512) 48-53-46 E-mail: asupressiôivandex.ru

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Шабанов, Дмитрий Иванович

Введение

ГЛАВА 1. Антропогенная трансформация ландшафтов: теоретические основы п факторы воздействия

1.1 Общие теоретические подходы к изменению ландшафтов под влиянием человека

1.2 Природные условия и ландшафты Астраханской области

1.2.1 Географическое положение

1.2.2 Геологическое строение

1.2.3 Рельеф

1.2.4 Внутренние воды

1.2.5 Климат

1.2.6 Ландшафты 20 1.2.6.1 ВОЛГО-АХТУБИНСКАЯ ПОЙМА.

1.2.6.2. ВОЛЖСКИЙ ДЕЛЬТОВЫЙ РАЙОН.

1.2.6.3. ИЛЬМЕННО-БУГРОВОЙ РАЙОН.

1.2.6.4. БОГДИНСКО-БАСКУНЧ АКСКИЙ РАЙОН.

1.2.6.5. ПРИВОЛЖСКИЙ РАЙОН.

1.2.6.6. ВОЛГО-САРПИНСКИЙ РАЙОН

1.3 Факторы антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области28 1.3.2 Геоэкологическое районирование

ГЛАВА 2. Оценка использования земель на основе данных дистанционного зондирования

2.1 Физические основы дистанционного зондирования Земли

2.2 Использованные данные дистанционного зондирования Земли

2.3 Подгоювка данных ДЗЗ к дешифрированию и интерпретации

2.4 Дешифрирование данных ДЗЗ 71 2.4.1 Визуальное дешифрирование объектов на терри тории АО 71 2 4.2 Изучение процессов пастбищной дигрессии в пустынной и полупустынной зонах территории АО

ГЛАВА 3. Анализ антропогенной трансформации природной среды с использованием геоинформационного ма1ематико-картографичсского моделирования

3.1 Гсоинформационное моделирование

3.1.2 Геоинформационные системы

3.2. Изучение антропогенной трансформации 1ерритории АО с использованием элементов многомерных методов статистического анализа и ГИС-технологий

3.2.1 Геоинформационное моделирование антропогенной трансформации территории АО

3.2.2 Определение весовых коэффициентов видов использования земель

3.2.3 Анализ геоинформационной модели 105 3.3 Картографирование коэффициента антропогенной трансформации ландшафт ов АО

3.3.1 Построение шкал картограмм

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных систем и дистанционного зондирования"

Актуальность проблемы. Астраханская область — уникальный по своим природным, историческим и культурным ресурсам регион на южных границах Российской Федерации. На территории области располагаются природные комплексы полупустынной и пустынной зон, а также уникальные нптразональные ландшафты Волго-Ахтубинской поймы и Дельты р. Волга. Ведутся разработки месторождений нефти и газа (включая уникальное Астраханское газокондсн-сатиое), идёт добыча соли на оз. Баскунчак, многочисленны месторождения строительных материалов, активно эксплуатируются биоресурсы, ландшафты используются для различных видов рекреации. Существуют планы эксплуатации коридора «Север - Юг» для перевозок транзитных грузов из стран бассейна Индийского океана и Персидского залива через Иран, Каспийское море, Россию в страны Северной и Восточной Европы с объемом транзита грузов до 40-50 млн. тонн. Эти факты создают предпосылки для дальнейшей активизации деятельности человека на территории Астраханской области н, соответственно, увеличения антропогенного давления на природную среду. Так как степень нарушения природных компонентов ландшафта в значительной мере влияет на степень удовлетворения человеческих потребностей, для установления эколого-хозяйственного баланса территории и планирования эколого-экономического развития необходима разработка алгоритмов оценки антропогенной трансформации ландшафтов с использованием геоинформационного математико-картографпческого моделирования.

Цель исследования — разработать и апробировать на территории Астраханской области алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов на основе структуры использования земель с применением геоинформациоппо-го математнко-картографического моделирования.

Для достижения цели, были поставлены следующие задачи:

• Изучение структуры землепользования и определение основных видов использования земель Астраханской области; Выявление и анализ факторов трансформирующих ландшафты Астраханской области и экспертное оценивание их по степени влияния на территорию; Проведение дешифрирования и интерпретации снимков с различных космических аппаратов для выявления структуры использования земель и факторов антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области; Выполнение геоинформационного математико-картографичсского моделирования территории Астраханской области и статистического анализа полученных данных; Разработка и формализация алгоритма оценки степени антропогенной трансформации территории с применением многомерных статистических мею-дов и апробирование разработанного алгоритма при изучении ландшафтов Астраханской области; Обоснование геоэкологического зонирования территории по степени антропогенной трансформированное™ ландшафтов, с выделением наиболее и наименее напряженных участков; Выполнение геоэкологического анализа территории и разработка на основе ГИС-техпологий карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов» и «Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйствеиного состояния по ландшафтным выделам па территории Астраханской области».

Объектом исследования являлись ландшафты Астраханской области.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Современное состояние ландшафтов Астраханской области определяется видами их хозяйственного использования, как сложившимися исторически (добыча биоресурсов, выпас скота, сенокошение, земледелие), так и возникшими в последнее время (интенсивная разработка запасов нефти, природного газа и конденсата). В процессах антропогенной трансформации важную роль играет уничтожение естественного растительного и почвенного покрова, уменьшение биоразпообразия, снижение плодородия почв (засоление, аридизацня), снижение продуктивности пастбищ, нарушение геологической основы ландшафтов, нерациональное использование биоресуреов и ресурсов рекреации, качественное изменение естественной структуры ландшафта при застройке, прокладке коммуникаций, масштабной добыче полезных ископаемых;

• Геоэкологическое зонирование выявило 6 зон различной степени трансформации ландшафтов па территории Астраханской области. Площадь земель с высокой антропогенной трансформацией (70% территории Астраханской области или 33 500 квлсм) превышает почти в 2,5 раза площадь земель с умеренной антропогенной трансформацией (30% или 14 000 кв.км), что указывает на существенный дисбаланс структуры землепользования и природопользования.

• Карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Распределение коэффициента напряженности ЭХ С по ландшафтным выделам на территории Астраханской области» адекватно отражают пространственную структуру антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области.

Методология и методы исследований. Работа выполнена на основе теоретических и методологических положений, разработанных в географии, картографии, дистанционном зондировании, геоииформатике, геоэкологии Л.С. Бергом, А.Г. Исаченко, Н.А. Солнцевым, Ф.Н. Милысовым, С.Н.Сербешоком, A.M. Берлянтом, Ю.Ф.Книжниковым, B.C. Тикуновым, Б.И. Кочуровым, А.В. Аитиповой, II.А. Богдановым и др.

В соответствии с поставленной целыо и задачами в работе были использованы как традиционные географические методы исследования (сравнительно-описательный, статистический, экспертного оценивания, картографический, системный подход), так п математические методы в комплексе с геоинформацп-оппыми. Работа выполнена па базе компьютерно-реализованных технологий (геоинформацнопных, статистических, математических).

Фактический материал. В основе диссертационной работы лежат литературные, статистические, справочные, картографические материалы (в печатной и электронной форме), данные дистанционного зондирования Земли, данные о природных условиях, ресурсах, инфраструктуре, геоэкологическом состоянии территории Астраханской области полученные из Министерств и ведомств Астраханской области (Министерства промышленности транспорта, связи, науки и технологий, Министерства по топливно-энергетическому комплексу и природным ресурсам, Министерства строительства и дорожного хозяйства, Министерства экономического развития); Российской государственной библиотеки, Областной научной библиотеки им. Н.К. Крупской (Астрахань), библиотеки Астраханского государственного университета; Института мировых ресурсов, Международного социально-экологического союза, Центра охраны дикой природы, Некоммерческого партнерства "Прозрачных! мир". Государственного предприятия Астраханской области «Научно-исследовательский геоинформационный центр», University of Maryland.

Научная новизна исследования:

1. Впервые проведено геоинформацноннос матсматико-картографичсскос моделирование ландшафтов Астраханской области в геоэкологическом аспекте на основе анализа топографических электронных карт и дешифрирования космических снимков среднего и высокого разрешения на базе регулярно-ячеистой модели пространственных данных;

2. Впервые проведено геоэкологическое зонирование территории Астраханской области на основе геоинформационной модели и составлены карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйствениого состояния по ландшафтным выделам па территории Астраханской области»;

Практическая значимость. Основные положения работы могут служить научным обоснованием программы сбалансированного развития территориальной структуры хозяйства па территории Астраханской области (планирование размещения мест добычи полезных ископаемых, полей, пастбищ, рскреационных объектов и зон и т.д.). Также могут быть использованы при планирования мероприятий по восстановлению природной среды, проектированию размещения ООПТ.

Материалы диссертационного исследования использовались автором при разработке рабочих программ и лекционных курсов по дисциплинам «Экологическое картографирование», «Геоипформационпое картографирование», «Основы геоипформашки и создание ГИС».

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием качественных исходных данных (векторные картографические материалы, аэ-рокосмическис снимки), применением современных способов сбора, обработки и анализа фактического материала на основе геоинформационных технологий и системного подхода к изучению объекта исследования.

Личный вклад автора заключается в сборе, систематизации и анализе фактических материалов, обработке космических снимков и векторных карт, создании с помощью комплексного применения электронных таблиц, геоинформационных и статистических программных продуктов оригинальных карт масштаба 1:2 ООО ООО. В процессе работы был разработай алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов, определена степень антропогенной трансформации ландшафтов, выполнено зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов.

2006); VIII Научной конференции по тематической картографии (Ирку ick, 2006); Межд. конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007); Всеросс. (с междунар. участием) науч.-практ. конф. молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике»: (Белгород, 2007 г.).

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Шабанов, Дмитрий Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Применение геоинформационных технологий— комплексный анализ пространственных данных на изучаемую территорию, в том числе электронных векторных карт, данных ДЗЗ, результатов экспедиционных исследований с применением математико-статистичсских многомерных методов, па базе ГИС, позволяет всесторонне, глубоко и детально изучить антропогенную трансформацию территорий;

5. Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области, проведенное па основе анализа геоипформационпой математико-картографической модели, позволило выявить терриюриальную структуру ашроиогенной трансформации ландшафтов. Выявлено 6 зон различной степени трансформации ландшафтов на территории Астраханской области. Площадь земель с высокой антропогенной трансформацией (70% территории Астраханской области или 33 500 кв.км) превышает почти в 2,5 раза площадь земель с умеренной антропогенной трансформацией (30% или 14 ООО кв.км), что указывает на существенный дисбаланс структуры землепользования и природопользования. В дальнейшем это соотношение будет ухудшаться в связи с активными процессами поиска новых залежей углеводородного сырья и планируемым введением в эксплуатацию новых месторождений (Западно-Астраханское, Алексеевское и т.д.), а также предполагаемой интенсификацией транспортного обмена через территорию Астраханской области (Коридор «Север-Юг») и увеличения потока рекреантов. Планирование природопользования на основе этих данных позволит оптимизировать хозяйственную деятельность и сохранить наиболее важные средо- и ресурсовоспроизводящие функции ландшафтов.

Наименьшая степень антропогенной трансформации характерна для ландшафтов нижнего края Дельты и авандельты. Здесь располагаются ООГ1Т федерального уровня, их охранные зоны. Хозяйственная деятельность в основном представляет собой использование биорссурсов и рекреацию. Участки высокой антропогенной трансформации почти отсутствуют.

Умеренной (условно) степенью антропогенной трансформации обладают ряд ландшафт ов полупустынной и пустынной зон:

- современная эоловая равнина, сформированная морскими перевеянными песками верхи ехвалы не кого возраста;

- Западный район развития «живых» подстепных ильменей, подпшывае-мых водами волжского рукава Бахтемир;

- к этой группе также относятся ландшафты северной части Волго-Ахтубинской поймы.

Превышение территорий высокой антропогенной трансформации над территориями с низкой степенью преобразованное™ колеблется от 1,2 до 2,06 раз (от 20 до 100%).

Наибольшая антропогенная трансформация характерна для ландшафтов вершины Дельты р. Волги. Здесь располагаемся населённые пункты, объекты сельскохозяйственного и промышленного производства. Территории низкой степени преобразованности здесь полностью отсутствуют.

Очень высокая степень антропогенной трансформации характерна для ильменно-бугровых ландшафтов восточной части придельтовой равнины с ярко выраженными признаками уменьшения степени обводненности. Превышение территорий высокой антропогенной трансформации над территориями с низкой степенью преобразованности достигает 20 — 55 раз. Для этих ландшафтов характерно, в основном, развитее орошаемого земледелия, соответственно, большие площади заброшенных (как правило засолённых) и эксплуатируемых полей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Шабанов, Дмитрий Иванович, Астрахань

1. Агро-климатические ресурсы Астраханской области. — Л.: Гидрометео-издат, 1974. — 136 с.

2. Александрова, Т.Д., От прикладной и конструктивной географии к геоэкологии// Проблемы региональной экологии. — № 1. — 2006 г. — С.6-11

3. Аношкииа, Е.В. Воздействие природного газа АГКМ на биологические объекты / Аношкииа Е.В. — Астрахань : Астрах, гос. техн. ун-т, 2001 .— 23 с.

4. Антипова. А. В. География России: Экол.-геогр. анализ территории: Учеб. пособие для студентов по экол. спец. / А.В.Антипова; Междупар. независимый экол.-политол. ун-т. М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. - 207 с.

5. Антонов, О.М. Из опыта применения стальной дроби Электронный ресурс./ О.М. Антонов. — Электронные данные. — Российская охотничья газета, 09.10.2002.— Режим доступа: htlp://www.ohota-ribalka.com.ua/sthuntl.htm?id=33, свободный. — Яз.рус.

6. Астраханская область. Векторная карта «Особо-охраняемые территории и Охотничьи хозяйства Астраханской области» Электронная карта. / ГП АО «Геопнформационный центр». — Астрахань, 2006. —Яз.рус.

7. Астраханская область. Векторная топографическая карта па территорию Астраханской области, масштаб 1:200 000 Электронная карта. / ООО «Дата плюс». — Москва, 2006. — Яз.рус.

8. Атлас Астраханской области. / Гл. редактор проф. Пятин В.А. —- М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1997. — 48 с.

9. Бабкин, В. И. Сток Волги в периоды ослабления и усиления циклонической активности / В. И. Бабкин // Метеорология и гидрология. — 1995. — N 1. —С. 94-100

10. Байдин, С.С., Линберг, Ф.Н., Самойлов И.В. Гидрология дельты Волги. — JL: Гидрометсоиздат, 1956. —331 с.

11. Бармин, А.П., Полин, М.М., Ермолина, А.С. Региональные проблемы особо охраняемых территорий (на примере Астраханской области) (монография) / Бармин А.Н., Иолип М.М., Ермолина А.С. — Астрахань: Издательство ООО «ЦНТЭП», 2006. — 137 с. ISBN 5-89388-079-Х

12. Белевич, Е. Ф. О происхождении бугров Бэра/ Е. Ф. Белевич // Геоморфология. 1979. -№.2

13. Береговских, Anna. Использование геоннформационпой системы Maplnfo Professional в градостроительном кадастре / Береговских Анна .— ГУ "Центр ТИ ОО " // САПР и графика . N 3 .— Б.м., 2003 .- 8-10:5 ил. .103141397 .— Картография .— 2004 — N 01.

14. Берляит, A.M. Картография, геоинформатика, дистанционное зондирование — пути интеграции

15. Берлянт, A.M. Картография: учебник для вузов.— М.: Аспект Пресс, 2002, —336 с.

16. Блапуца В.И. Об интегральной оценке степени изменения состояния окружающей среды / В.И. Блануца // География и природные ресурсы. — 1982. — №4, —с. 82-90

17. Блапуца, В.И. Интегральное экологическое районирование: концепция и методы / В.И. Блануца (Отв. ред. Ю. С. Никульников). — Новосибирск: Наука, 1993. — 156 с.

18. Богданов, И.А. Экологическое зонирование: научно-методические приемы (Астраханская область). — М.: Editorial URSS, 2005. — 176 с. ISBN: 5-354-01027-6

19. Бондарев, В.П. Концепции современного естествознания.— М.: АльфаМ, 2003. —464 с.

20. Бугаевский, JI.M., Цветков, В.Я. Геоинформацпонные системы.— М.: Златоуст, 2000. — 223 с.

21. Великанов, Э.Б.Объекты «Всга» радиационная авария: катастрофа растет! Электронный ресурс./ Э.Б.Великанов. — Электронные данные. — Астрахань, 2005. — Режим доступа: http://astr-nts.narod.ru/FAKT/ FАКТ214/fakt04.htm. свободный. — Яз.рус.

22. Вознесенская, Л.М., Бесчётнова, Э.И. Климатические особенности и опасные явления погоды Астраханской области в XX веке. — Астрахань: Издательство «Нова», 2002. — 112 с.

23. Волынкин, И.Н. Ландшафтная карта и ландшафтное районирование Астраханской области / И. Н. Волынкин // Ученые записки Астраханского государственного педагогического института имени С.М. Кирова. — Т. 16. Вопросы географии. — Астрахань, 1969. — С. 119-135

24. Волынкин, И.Н. Ландшафты города Астрахани и его окрестностей / И. Н. Волынкин // Вопросы географии Нижнего Поволжья. —- Волгоград, 1973. — С. 132-136

25. Волынкин, И.Н. Природные ландшафты Астраханской области // Ученые записки АГПИ. — XII., Вып. 2. — Некоторые вопросы географии. — Астрахань, 1967. — С.59-83

26. Волынкин, И.Н. Физико-географические регионы и ландшафтные зоны Прикаспийской низменности / И. Н. Волынкин // Вопросы физической географии и геоморфологии Нижнего Поволжья. Вып. 1(5). Саратов, 1973. - С.105-119

27. Географические информационные системы. Термины и определения. ГОСТ Р 52438-2005 (Национальный стандарт Российской Федерации. Дата введения 2006-07-01). — М.: Стандартинформ, 2006.

28. Геоэкологическая карта Астраханской области. (Масштаб 1:500 000) Под общей редакцией акад. РАН В.М. Котлякова и член.-корр. РАН Н.Ф. Глазовского. — Москва-Астрахань, 2003

29. Геоэкологическая характеристика Астраханской области / Б.И. Кочуров, И.И. Воронин, Н.Н. Гольчикова, С.М. Калягин и др.; Под ред. II.И. Воронина, H.I-I. Гольчиковой. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004. — 92 с.

30. Геоэкология и природопользование: Учеб. для вузов / Н.Н. Родзевпч. — М.: Дрофа, 2003, —256 с.

31. Геоэкология. Материал из Википедпи — свободной энциклопедии. Режим доступа : bttp://i-u.wikipedia.org/wiki/Teo3i«»TorM. свободный. — Яз.рус.

32. Гиттис, В.Г., Ермаков, Б.В. Основы прострапствеппо-врсмеппого прогнозирования в геоинформатике. — М.: Физматлит, 2004. — 256 с.

33. Главные компоненты и факторный анализ. Электронный учебник фирмы StatSoft Электронный ресурс.// http://www.statsoft.ru/ home/ textbook/ modules/ stfacan.html

34. Гольчикова, Н.Н. Оценка состояния природной среды Северо-Западного Прикаспия: Мопогр. / Астрахап. гос. техн. ун-т. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2005. — 148 с. ISBN 5-89154-140-8

35. Гордиенко, В.А. Физические поля и безопасность жизнедеятельности. — М.: Астрель, 2006— 320 с. 1SBN:5-17-034355-8, 5-271-12967-5, 5-88283296-9

36. Гусев, Ю. С. Программные продукты комплексной автоматизации обработки материалов землеустройства / Гусев Ю. С.,Швечкова П. И. Р Землеустройство и геодезия Сборник научных статей .— Б.м., 2005 .— 76-81 .— В05994112 .— Картография .— 2007 .— N 02.

37. Данные дистанционного зондирования со спутника AQUA (Modis) Электронный ресурс. / ЗАО «Совзонд». — Электронные данные. — ЗАО «Совзонд», 2007. — Режим доступа: http://www.sovzond.ru/satellites/ 436/ 443.html. свободный. — Яз.рус.

38. Дурдусов, С.Д. Фигомелиоративная реконструкция и адаптивное освоение Черных земель / Дурдусов С.Д.,Зулаев М.С.,Кулик К.Н.,Петров В.И.,Хсгай В.Е. — Волгоград : Изд-во ВНИИАЛМИ, 2001 321 с. : ил. — ПОЧВОВЕДЕНИЕ И АГРОХИМИЯ .— 2004 N 9.

39. Дьяков, С. А. Корреляционный анализ зависимости концентрации примесей выше ПДК с параметрами атмосферы города Воронежа в системе STATISTICA 6.0 / Дьяков С. А. // Труды международной научно-технической конференции "Современные информационные технологии

40. Пенза, 2003 .— Б.м., 2003 .— 55-59 : табл. 3 ил. — В03636871 .— Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов .— 2004 .— N 07.

41. Жуков, В.Т., Новаковский. Б.А., Чумаченко, A.M. Компьютерное геоэкологическое картографирование. — М.: Науч. мир, 1999. — 84 с.

42. Занозин, В.В. Классификация и предпосылки развития рекреационной деятельности в Астраханской области // Экологические системы и приборы. — 2003. — № 7. — С. 33-37.

43. Занозин, В.В. Ландшафтно рекреационный анализ Астраханской области : монография / В. В. Занозин. — Астрахань : Астраханский ун-т, 2006. — 220с.

44. Интерпретация комбинаций каналов данных Landsat ТМ / ЕТМ+ Электронный ресурс. — Электронные данные. — Gis-Lab Team, 2007. — Режим доступа: http://gis-lab.info/qa/landsat-bandcomb.html. свободный. — Яз.рус.

45. Исаченко, А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований / А.Г.Исаченко — Л.: Наука, 1980. —222 с.

46. Капралов, Е.Г., Кошкарев, А.В., Тикупов, B.C. Основы геоинформатики: Учебное пособие для студентов вузов: В 2 книгах. Т.2 / Под ред. B.C. Ти-кунова. — М.: Академия, 2004. — 80 с.

47. Карлович И.А. Геоэкология: Учебник для высшей школы / И.А. Карлович. — М.: Академический проект: Альма-Матер, 2005. — 512с.

48. Карта растительности Европейской части СССР М. 1 : 2500000 Карта. / отв. ред. Т. И. Исаченко, Е. М. Лавренко. Л., 1974. - 5 л.

49. Картографирование зон экологического неблагополучия по динамическим критериям / Б.В. Виноградов, К.Н. Кулик, А.Д. Сорокин, П.Б. Федотов Ч Экология. — 1998. — № 4. — С. 243—251

50. Каспийский трубопроводный консорциум. Нефтегазовые проекты Электронный ресурс. — Электронные данные. — ИД "Нефть и Капитал", 2002-2007. — Режим доступа: http://www.oilcapital.ru/ info/projects/ 63395/privatc/6341 l.shtml, свободный. — Яз.рус.

51. Кашкин, В.Б., Сухинип, А.И. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений: Учебное пособие. — М.: Логос, 2001. —264 с.

52. Ксндэл, М. Ранговые корреляции/ М.Кендэл —М: Статистика, 1975.

53. Книжников, Ю.Ф. Основы аэрокосмических методов географических исследований. — М.: Изд-во Моск. Университета, 1980. — 137 с.

54. Колбовский, Е. Ю. Ландшафтное планирование : учеб. пособие для студ. высш. учеб. Заведений / Е.Ю.Колбовский . — М.: Академия, 2008. — 336 с.

55. Кондрашин, Р.В. Развитие и размещение промышленности Астраханской области (геоэкологический анализ). Автореф. на . к.г.н. — М., 2004. —24 с.

56. Косолапов, А.Б. Антропо-экологическое картографирование и прогнозирование. — Владивосток, 1999. — 141 с.

57. Кочуров, Б.И. География экологических ситуаций (Экодиагностика территорий). — Москва, 1997. — 132 с.

58. Кочуров, Б.И. Экодиагностика и сбалансированное развитие: Учебное пособие. — Москва-Смоленск: Маджснта, 2003. — 384 с.

59. Краморенко. О.В. Влияние различных концентраций H2S природного газа АГКМ па постнаталытый онтогенез роговицы белых крыс: Автореф. дне.канд. мед.паук: 03.00.25 / О. В. Краморенко. — Волгоград: Волгоградский гос. мед. ун-т., 2005. — 22с.

60. Краткая физико-географическая характеристика Астраханской области // Экологический каркас Астраханской области. ■— Астрахань, 2005. — С.З-15

61. Кулаичсв, А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. STADIA. Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Информатика и компьютеры, 1999. — 341 с.

62. Куролаи, С.А., Мамчик, Н.П., Клепиков, О.В. Оценка риска для здоровья населения при техногенном загрязнении городской среды./ С.А.Куролап, Н.П.Мамчик, О.В.Клепиков. — Воронеж: ВГУ, 2006. — 220 с.

63. Куракова, JT. Н. Современные ландшафты и хозяйственная деятельность. — М., 1983. —

64. Лабутипа, И. А. Дешифрирование аэрокосмических снимков.— М.: Аспект Пресс, 2004. — 184 с.

65. Лавров С.Б. Геоэкология: теория и некоторые вопросы практики // Известия ВГО. — 1989, —Т.121. — Вып. 2. —С. 1 19-126

66. Лукании, В.Н., Трофимепко, Ю.В. Промышлеипо-транспортная экология. — М.: Высшая школа, 2001. — 273 е.

67. Лурье, И.К. Основы геоииформатики и создание ГИС / Дистанционное зондирование и географические информационные системы. Часть 1. Под ред. A.M. Берлянга. — М.: 000 "ИНЭКС-92", 2002. — 140 с.

68. Лурье, И.К. Основы геоинформационного картографирования: Учебное пособие. — М.: Изд-во Моск. Университета. 2000. — 143 с.

69. Методические установки по созданию эколого-географической карты масштаба 1:2 300 000. / Под ред. О.А.Евтеева— М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. — 111 с. ISBN 5-211-02832-5

70. Мильков, Ф.Н. Антропогенное ландшафтоведенне, предмет изучения и современное состояние / Влияние человека на ландшафт. Вопросы географии. Сборник сто шестой. — М.: Мысль, 1977. — 208 с.

71. Мильков, Ф.Н. Человек и ландшафты. — М.: Мысль, 1973. — 223 с

72. Мироненко, Н.С., Твердохлебова, И.Т. Рекреационная география/ Н.С.Мироненко, И.Т.Твердохлёбов — М: Изд-во МГУ, 1981. — 207 с.

73. Михайлов, В.Н. Загадки Каспийского моря // Соросовский образовательный журнал. — 2000. — № 4. — С. 63-70.

74. Насибуллина, Е.М. Становление добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья Астраханского региона. Автореф. дисс. . канд. тех. наук: 02.00.13, 07.00.10. — Уфа, 2003. — 24 с.

75. Опарин, М. J1. Выпас как фактор трансформации наземных экосистем семиаридных регионов / Опарин М. Д.,Опарина О. С.,Цветкова А. А. // Поволж. эгеол. ж. . N 2 .— Б.м., 2004 .— 183-199 .— J04871712 .— Биогеография. География почв .— 2005 .— N11.

76. Петров, К.М. Общая геоэкология / К.М. Петров. — СПб, 2004. — 440 с.

77. Поваренков, А. Стальная дробь. Опыт использования на охоте. Электронный ресурс./ А. Поваренков. — Электронные данные. — МастерРу-жьё, 7/2004 г. — Режим доступа: http://www.gun.ru/oxota04102.htm , свободный. — Яз.рус.

78. Полонский, В. Ф. Особенности современных гидролого-морфологических процессов в дельте Волги / В. Ф. Полонский // Водные ресурсы. — 1995. — Т. 22, N5. — С. 517-527

79. Поляков, Л.Е. Медицинская статистика в медико-географических исследованиях // Медицинская география и здоровье: Сборник научных трудов. — Л.: Наука, 1989.-С. 53-64

80. Природа и история Астраханского края/ Под ред. В.А.Пятина. — Астрахань: Изд-во Астраханского пед. ии-та, 1996. — 364 с.

81. Программное обеспечение обработки экспертных оценок Knowledge for Excel (KNOW). Модуль программного обеспечения анализа и обработки данных AtteStat/ И.Г.Гайдышсв. Элекфонпый ресурс. — Гайдышев И.Г.,2007.

82. Прохоров, Б.Б. Медико-экологическое районирование и региональный прогноз здоровья населения России. Конспект лекций к спецкурсу. — М.: Издательство МНЭПУ, 1996. — 72 с.

83. Раклов, В. П. Географические информационные системы в тематической картографии / Раклов В. П. — М. : Изд-во ГУЗ, 2003 .— 135 с. : ил. — В03452835 Картография .— 2004 N 03 .— ISBN 5-9215-0045-3.

84. Руденко, Е. Загадки бугров Бэра / Е. Руденко. Волгоград : Н.-Волж. кн. изд-во, 1973. - 112с.

85. Руководство по медицинской географии /Под ред. А.А.Келлера,

86. О.П.Щспина, А.В.Чаклина. СПб.: Гиппократ, 1993. - 352 с.

87. Русаков Г.В. Современные геоморфологические процессы в авандельте Волги / Г.В.Русаков // Геолого-геоморфологические исследования Каспийского моря. — М.: Наука, 1983 — с. 103-105

88. Русаков, Г.В., Живогляд, А. Ф. Рельеф и растительность авандельты Волги при зарегулированном водном стоке и колебаниях уровня Каспия / Г.В.Русаков, Г.В.Живогляд // Известия Всесоюзного географического общества. — Т. 117, вып. 5, 1985. — с.454-462

89. Рычагов, Г.И. Плейстоценовая история Каспийского моря/ Г.И.Рычагов. — М.: Издательство МГУ, 1997. — 267 с.

90. Б.м., 2005 .— 156-162 .— В06005457 .— Гидрогеология. Инженерная геология. Мерзлотоведение .— 2007 .— N 03.

91. Свиточ, А. А. Бэровские бугры Нижнего Поволжья. Ст. 2 : Происхождение бэровских бугров / А. А. Свиточ, Т. С. Клювиткина // Геоморфология. -2008. N 1. - С. 72-86. - с. 85-86

92. Свиточ,А.А., Клювиткина,Т.С. Строение бэровских бугров Нижнего Поволжья / Свиточ,А.А., Клювиткина,Т.С. // Геоморфология. 2005. - №. 1,-С.67-82

93. Семейство продуктов Oracle Database 10g: Oracle Spatial Электронный ресурс. — Электронные данные. — Корпорация Oracle, 2007. — Режим доступа: http://www.oracle.com/global/ni/ip/10g/database/spatial.html, свободный. — Заглавие с экрана. —Яз.рус.

94. Сербешок, С.Н. Картография и геоипформатика — их взаимодействие / Под ред. В.А. Садовничего. М.: Изд-во МГУ, 1990

95. Симонов, А.В. Агроэкологическая картография. — Кишинев: "Штиица", 1991 — с. 127

96. Современное состояние и динамика флоры бэровских бугров дельты Волги / А. Л. Сальников, Н. А. Сальникова, В. Н. Пилипенко // ЮжноРоссийский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2006. - N 9.-С. 124-132

97. Солнцев, Н.А. Учение о ландшафте. Избранные труды.— М.: Р1здатель-ствово Московского ун-та, 2001. —

98. Стсбенькова М.А. Развитие туризма в системе охраняемых территорий и объектов природы Астраханской области // Туризм, экология и устойчивое развитие регионов: Материалы Международной научно-практической конференции. — Тверь: ТвГУ, 2003. — С. 304-313.

99. Сгебеиькова,М.А. Климатические условия Астраханской облаги как лимитирующий фактор организации рекреации и туризма / М. А. Сте-бенькова // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2003. - №.1.-С.93-96

100. Тахтаджян, A. J1. Флористические области Земли / A. JT. Тахтаджян. — JT. : Наука, 1978.-278 с.

101. Технология изготовления экологически чистой, пластичной, стальной охотничьей дроби для отечественных ружей Электронный ресурс. — Электронные данные. — Режим доступа: http://www.vimi.ru/technol/t-18-r.htm. свободный. — Яз.рус.

102. Тикунов, B.C. Классификация в географии: ренессанс или увядание? (Опыт формальных классификаций)/ B.C. Тикунов. —- Москва — Смоленск : Изд-во СГУ, 1997. — 367 с.

103. Тикунов, B.C. Моделирование в картографии: Учебник/ В.С.Тикунов — М: Изд-во МГУ, 1997. — 405 с.

104. Тикунов, B.C. Современные средства исследования системы "общество -природная среда".— Известия Всесоюзн. Географнч. общества, 1989, т. 121, вып. 4. —с. 299-306.

105. Трофименко, Ю.В. Экология: Транспортные сооружения и окружающая среда/Ю.В.Трофимеико. —М.: Academia. 2006. —400 с.

106. Трофимов, A.M., Папасюк, М.В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой. — Казань, 1984. —-142 с.

107. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды // Введение в экологическую химию. — М.: Мир, 1997. — 232 с.

108. Цветков В. Я. Основы работы с Maplnfo. Часть 1: Начальный этап работы. Методические указания. — М., 1998. — 55 с.

109. Цветков, В.Я. Гсоинформационные системы и технологии. — М.: Финансы и статистика, 1998. —288 с.

110. Чериогаева Г.М., Мошиашвили Л.Д. Антропогенные изменения выноса сульфатов речным стоком // Известия Академии наук. Серия Географическая, 1995. — №2. — С. 40-50.

111. Черп, О.М., Виннпченко, В.Н., Хогулева, М.В., Молчанова, Я.П., Дай-ман, С.Ю. Экологическая оценка и экологическая экспертиза/ ЦЭО «Эколайн». — М.: Социально-экологический союз, 2000. — 232 с.

112. Чуйков, Ю.С, Мошонкин, Н.Н. Система особо охраняемых природных территорий Астраханской области (Современное состояние и перспективы развития). — Астрахань: Издательство Нижневолжского центра экологического образования, 2001. — 124 с.

113. Clark Labs: 1DR1S1 Andes. Электронный ресурс. — Электронные данные. Clark Labs, Clark University, 2006. - Режим доступа: http://www.clarklabs.org/ products/ index.cfm. свободный. - Заглавие с экрана. - Яз. англ.

114. Combinations of Landsat ТМ / ЕТМ+ Bands. Электронны."! ресурс] /James W. Quinn.— Электронные данные.— James W. Quinn, 2001.— Режим доступа: http://web.pdx.edu/-emch/ipl/bandcombinations.html. свободный. — Яз.англ.

115. ЕТМ+ Электронный ресурс.— Электронные данные.— GIS-Lab и авторы, 2002-2006. — Режим доступа: http://gis-lab.info/projects/ss/sensor/etmplus.html, свободный. — Яз.рус,

116. Geographic Resources Analysis Support System Электронный ресурс. — Электронные данные. GRASS Development Team, 1999-2007 - Режим доступа: http://grass.itc. it/, свободный. — Заглавие с экрана. — Яз. англ.

117. Global Land Cover Facility Электронный ресурс.— Электронные данные.— University of Maryland, 1997-2007.— Режим доступа: http://glcfapp.umiacs.umd.edu:8080, свободный. — Яз.англ.

118. Google Maps. Электронный ресурс. — Электронные данные. — Google, 2007. — Режим доступа: http://maps.google.com/. свободный. — Заглавие с экрана. — Яз. англ.

119. Holzman, О. Oil explorers endanger western soils and underlying microbiota = Нефтеразведчики угрожают западным почвам и нижележащей микро-бноте / Holzman О. // ASM News . N 10 .— Б.м., 2002 484-485 .— ПОЧВОВЕДЕНИЕ И АГРОХИМИЯ .— 2004 .— N11.

120. Jiang, Deming. Перспективы изучения опустынивания и восстановления песчаных земель в районе Кээрцинь / Jiang Deming,Liu Zhimin,Koui Zhenwu // Yingyong shengtai xuebao . N 12 .— Б.м., 2002 .— 1695-1698 .— ПОЧВОВЕДЕНИЕ И АГРОХИМИЯ .— 2004 .— N1.

121. Landsat Program Chronology Электронный ресурс. — Электронные данные. NASA, 1998 - Режим доступа: http://ueo.arc.паsa.gov/sgc/landsat/ lpchron.html, свободный. — Заглавие с экрана. — Яз. англ.

122. Maplnfo: History Электронный ресурс. — Электронные данные. Map-Info Corp., 2007 — Режим доступа: http://mapinfo.com/location/integratiоп/. свободный. - Заглавие с экрана. — Яз. англ.

123. Microsoft Virtual Earth. Электронный ресурс. — Электронные данные. —

124. Microsoft Corp., 2007. — Режим доступа: http://www.microsoft.com/ virtu-alearth/ default.mspx. свободный. — Заглавие с экрана. — Яз. англ.

125. MODIS Электронный ресурс. —- Электронные данные. — GIS-Lab и авторы, 2002-2006. — Режим доступа: http://gis-lab.mfo/projects/ss/sensor/ modis.html, свободный. —■ Яз.рус.

126. NDV1 — теория и практика Электронный ресурс. /GIS-Lab и авторы, 2002-2008 // Интернет-ресурс GIS-Lab («ГИС Лаборатория»), — Режим доступа: http://gis-lab.info/qa/ndvi.html, свободный. — Яз.рус.

127. PostGIS Электронный ресурс.— Электронные данные.— Refractions Research, 2005. — Режим доступа: http://postgis.refractions.net/, свободный. — Заглавие с экрана. — Яз.англ.

128. Qi, Yuan. Структура и гетерогенность ландшафта западной части экотопа между растениеводством и животноводством / Qi Yuan,Wang Yi-Mou.wang Jian-Hua // Shengtai xuebao .N11.— Б.м., 2002 .— 2006-2014

129. РАСТЕНИЕВОДСТВО (БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ) .— 2004 —1. N5.

130. Sherlock, R.L. Man as a geological agent, an account of his action on inanimate nature. —H. F. & G. Witherby (London), 1922. — 372 p.— Режим доступа: http://www.archive.org/details/manasgeologicalaOOsheriala, свободный. — Яз.аигл.

131. Tobler, W. Analytical Cartography // Amer. Cartogr. — 1976, 3(1).

Информация о работе

Шабанов, Дмитрий Иванович
кандидата географических наук
Астрахань, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных систем и дистанционного зондирования - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы