Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Методы геоэкологического космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Автореферат диссертации по теме "Методы геоэкологического космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ . ( ( РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ Г"1- 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА
Географический факультет
На правах рукописи ГЛУШКО Елена Валентиновна
МЕТОДЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СОВРЕМЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ АРИДНЫХ ЗОН
11.00.11 — охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук
Москва—1992
)
Работа выполнена на кафедре физической географии мира и геоэкологии географического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова
Официальные оппоненты:
доктор географических наук, профессор В. Л. Андроников; доктор географических них к, профессор В. С. Залетаев; доктор технических наук, профессор С. А. Сладкопевцев.
Ведущая организация — Институт географии Российской Академии Наук
Защита диссертации состоится « IЬ >> 1992 г.
в 15 часов на заседании физико-географического специализированного совета Д-053.05,29 при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Ленппски.е Горы, МГУ, географический факультет, 18 этаж, ауд. 1807.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.
Автореферат разослан « I' » сенмлдрл^ 1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета,
кандидат географических наук
Т. И. Кондратьева
РОССИЙСКАЯ I вт*Рл" I
ЗЙБ-г,иС 1 и Я/-. ВВЕДЕН -И-В—
В настоящее время применение космических методов приобретает большое значение в решении многих научных и практических задач. Острая потребность в организации рационального природопользования, охраны природы, борьбы с негативный! последствия/л антропогенного вмешательства в естественный ход развития природной среды диктует необходимость широкого использования в производственных масштабах научно обоснованных и методически разработанных приемов обработки и применения материалов космической съемки.
Применение космических методов особенно эффективно в рамках космического мониторинга. Рассмотренные нами методы геоэкологического космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон имеют большое значение для развития геоэкологического направления географических исследований. Проведенные исследования служат для теоретического и методического обеспечения оперативного решения экологических проблем, рассмотренных нами на примере аридных районов СССР, Ирака и Индии.
Актуальность разрабатываемой тематики обусловлена объективной необходимостью развития научно-методических основ и практических навыков применения космических методов в развивающемся геоэкологическом направлении географических исследований. Не меньшее значение имеет социальная потребность ■ в разработке оперативной системы космического мониторинга геоэкологической обстановки аридных территорий и особенно в зонах экологического бедствия. Актуально также создание научно-методических разработок по применению космических методов геоэкологических исследований для подготовки квалифицированных специалистов в указанной области. Возрос спрос на специалистов в области космического мониторинга на международном уровне в связи с кооперацией научных сил и ростом произволе твешшх мощностей. Первоочередное значение тлеют исследования, обеспечивавшие контроль катастрофически меняющейся геоэкологической обстановки, особенно в зонах экологического бедствия, а также координации действий по борьбе с процессами опустынивания. Представляется актуальным применение космического мониторинга, при изучении удаленных от центров современной цивилизации,
труднодоступных для проведения наземных съемок,малоизученных б географическом отношении обширных аридных пространств земного шара.
Основная цель диссертации заключается в разработке методов геоэкологического космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон, включающей обоснование теоретических положе-■ний, методологических подходов,методических приемов и практическое применение космических методов геоэкологических исследований при изучении, контроле и управлении природной средой в аридных зонах земного шара.
Цля решения данных вопросов в диссертации были поставлены следующие основные задачи :
- в области разработки теоретических и методологических положений: составить классификацию и программу мониторинга, обосновать геоэкологический исторический системный подход к изучению современных ландшафтов, разработать типологическую, оценочную (геоэкологическую) и динамическую классификации современных ландшафтов;
- в области развития научно-методических подходов: усовершенствовать методы дешифрирования пространственной и временной структуры л индикационных свойств ландшафтов, разработать принципы комплексного геоэкологического картографирования аридных территорий с использованием материалов космической съемки, на основе принципов эталонирования составить системы эталонов ландшафтов, природных е антропогенных комплексов, форм и процессов опустынивания, разработать методику изучения физико-гоографичес-ких аналогов при комплексных геоэкологических исследованиях по материалам космической съемки;
- в области практической реализации геоэкологического подхода к изучению современных ландшафтов: провести комплексное картографирование отдельных аридных регионов умеренного, субтро- • пического п тропического поясов, включающее составление карт современных ландшафтов, их многолетней динамики и черт истории формирования, процессов опустынивания, геоэкологической обстановки, мероприятий по борьбе с опустыниванием и ряда других с использованием космических снимков в сочетании о блоковый моделированием аридных гесэкооистеа, дать геоэкологическое обоонова* низ для выделения зон экологического бедствия в районах исследования.
Предметом заняты является геоэкологический исторический системный подход к изучении современных ландшафтов при осуществлении космического мониторинга аридных территории, включая зоны экологического бедствия.
Основные защищаемые положения:
1. Разработанные классификация и программы геоэкологического космического мониторинга свидетельствуюто правомерности.проведения . в его рамках фундаментальных, диагностических, дозорных, контрольных, прогнозных и проектировочных исследований современных ландсаФтов. природопользования п процессов опустынивания.
2. Геоэкологический исторически;! системный подход к изучению современных ландшафтов с помощью космических методов целесообразно проводить на базе синтеза элементов ландяафтного, экологического и исторического подходов, что позволяет осуцествлять космически;! мониторинг аридных регионов как единых исторически сложившихся геоэкосистем.
3. Для целей геоэкологического космического мониторинга'эффективна комплексная классификация современных ландшафтов, распознаваемых на космических снимках, включающая взаимосвязанные типологическую, оценочную /геоэкологическую/ и динамическую классификации. Данные классификации служат обоснованием систематизации и картографированию объектов исследования и выделению зон экологического бедствия.
4. Практическая реализация разработанных методов геоэкологического космического мониторинга осуществлена при комплексном геоэколо-0 гическом картографировании районов исследования в аридных зонах умеренного /Пряаралье, Кызылкум/, субтропического /Нижняя Г/есопотаиия; Сирийская пустыня в Ираке/, тропического /Раджастхан в Индии, Намиб/ поясов. В основной пакет геоэкологических карт целесообразно включать фундаментальные карты современных ландшафтов, ландшафтно-гене-тических рядов; прикладные карты процессов опустынивания, геоэкологической оценки состояния ландшафтов, мероприятий по борьбе с опустыниванием; оперативные карты ритмических и динамических изменений
в ландшафтах.
5. Выделение зон экологического бедствия в аридных регионах наиболее объективно на основании геоэкологической оценки состояния ландшафтов с помощью комплексного картографирования и блокового моделирования геоэкологических ситуаций. В Приаралье, Кызнлкуме, Нижней Месопотамии выделены современные и древние зоны экологического бедствия и дана комплексная характеристика набора, степени и тенденций дальнейших нарушений природной среда в них.
Диссертация выполнена на базе материалов разно-, временных космических съемок с орбитальных станций "Салют" и "Мир", пилотируемых космических кораблей "Союз" в СССР и "Цже-минай" в США, картографического ИСЗ "Космос" в СССР и ресурсного ИСЗ "Ландсат" в США, метеорологических ИСЗ "Метеор", полученных в период с I9S5 по 1989 гг. в масштабах от 1:3 360 ООО до 1:200 ООО. В основу работы положены проведенные по материалам космических съемок и другим источникам комплексные геоэко- ■ логические исследования и результаты картографирования ключевых участков.
Принятая в диссертации методика комплексных геоэкологических исследований с применением материалов космических съемок включала развитие и использование существующих приемов дешифрирования и карто1рафирования. Для целей дешифрирования проводился подбор пространственных, масштабных и временных рядов космических снимков; разработка дешифровочных признаков объектов исследования с использованием методов эталонирования; выделение пространственной и временной полиструктуры изображения; определение индикационных свойств географических объектов по космическим снимкам; дешифрирование исследуемых объектов, процессов и явлении; проверка результатов дешифрирования па местности. Комплексное картографирование по космическим снимкам включало составление серий карт и схем дешифрирования. В его основу положено картографирование современных ландшафтов, их много летной динамики и эволюции. На ландшафтной основе составлялись карты процессов опустынивания, геоэкологической обстановки и мер по борьбе о опустыниванием. IIa завершающем этапе проводился геоэкологический анализ серий карт на ключевые участки и сопоставление ао ним раИонов-аналоюв.
Научная новизна прослеживается во всех основных разделах диссертации. Разработаны метода геоэкологического косма- . ческого мониторинга современных ландшафтов аридных зон. Составлены классификация к программа мониторинга. Обоснован геоэкологический исторический системный подход к изучению современных ландшафтов. Сформулирован и воплощен принцип комплексных геоэкологических исследований по последовательному ряду физико-географических моделей: космических снимков, карт или схем дешифрирования, блокохем функционирования п развития ландшафтных систем. Созданы оригинальные классификации современных ландшафтов: типо-
логическая, оценочная (геоэкологическая), динамическая. Предложен принцип выделения зон экологического бедствия на основе комплексной геоэкологической оценки территории. Развита методика дешифрирования пространственной и временной полиструктуры современных ландшафтов и процессов опустынивания по космическим снимкам. Составлены системы фотографических и графических эталонов природных и антропогенных комплексов, а такко процессов и форд опустынивания. Разработана и апробирована методика комплексных геоэкологических исследований районов-аналогов с использованием материалов космической съемки. Обоснован набор карт при комплексном геоэкологическом картографировании и созданы комплекты оригинальных геоэкологических карт зон экологического бедствия.
Апробация работы проводилась на 23, 29, 32, 36, 37, 39, 41 Конгрессах Международной Астрономической Федерации (Прага, 1977; Дубровник, 1978; Рим, 1981; Стокгольм, 1Э85; Инсбрук, I98S; Бангалур, 1988; Дрезден, 1990), 18, 23 Пленарных заседаниях международной организации КОСПАР (Варна, 1975; Будапешт, 1980), совещании специалистов социалистических стран по дистанционному зондированию Земли с помощью аэрокосмическпх средств (Москва, 1975), международных учебных курсах: СССР /ШЕП/ АКСАЦ "Поддержка региональных исследований, обучения и информации в области борьбы с опустыниванием в арабоких странах Западной Азии" (Москва, 1988, 1989, 1991), СССР /ПШ( Мали "Поддержка стран Западной Африки з усилении национальной деятельности в области борьбы с опустыниванием путем исследований и подготовки кадров" (Москва, 1У89), СССР /ШЕП/ ИЛЕК. "Международные учебные курсы по управлении озерами для специалистов из стран бассейна озера Чад" (Иркутск, 19и9;, на Всесоюзном совещании "Климат, рельеф и деятельность человека" (Казань, 1978), Всесоюзном научном симпозиуме "Методы исследования антропогенных ландшафтов" (Ленинград, 1982), Всесоюзном научно-техническом совещании "Совершенствование методов надзора за мелиоративным состоянием орошаемых земель и оценки влияния водных мелиораций на ок-руяалцул среду" (Ашхабад, 1987), Всесоюзной конференции "Космические методы изучения биосферы" (Звенигород, 1988), Всесоюзной конференции "Методы и средства дистанционного зондирования Земли и обработки космической информации в интересах народного хозяй-
ства" (Рязань, 1989), ХП Всесоюзной конференции по природной очаговости болезней" (Новосибирск, 1989), Всесоюзных конференциях: "Региональный биосферные и экологические исследования космическими средствами (Звенигород, 1990), "Конструктивные задачи ландиайтно-экологических исследовании" (Москва, 1990), "История взаимодействия общества и природы: факты и концепции" (Москва, .1990), "Историческая география ландшафтов: теоретические проблеял и региональные исследования" (Петрозаводск, 1991), "Анализ природных и социально-экономических проблем экологически дестабилизированных регионов" (Алма-Ата, 1991), УШ Всесоюзной конференции по медицинской географии (Ленинград, 1991), рабочем совещании по всесоюзной программе "Проблемы экологии и антропогенной динамики биологических систем" (Чокусу, 1989), тучной сессии отдела географии, посвяще1шой 150-летию присоединения Восточной Армения п России (Ейеван,1982), 1У Региональной научно-технической конференции "Эколого-географическое картографирование и оптимизация природопользования в Сибири" (Иркутск, 1989), I республиканской научной конференции "Региональные медико-гео- . графические атласы и их роль в улучшении антропо-экологической обстановки" (Тбилиси, 1990), 3 съезде Географического общества Казахской ССР (Алма-Ата, 1990), межведомственном семинаре "Проблемы мониторинга и путл решения екологического оздоровления Аральского моря ц Ириаралья" (Москва, 1990), Межведомственном рабочем совещании по проблеме использования ГИС для решения вопросов охраны окружающей среды и рационального природопользования в стране (Москва, 1991), научной конференции "Ломоносовские чтения" (Москва, 1987, 1988), заседании методологического семинара физико-географического отделения географического факультета ИУ (Москва, 1У85), заседает межведомственного семинара "Историческая география глобальных изменений", ЦСАН СССР (Москва, 1У88), научном семинаре лаборатории "Динамика наземных экосистем • под влиянием водного фактора" ИБП АН СССР (Москва, 1990), научном семинаре по проблемам Арала ИГАН СССР (Москва, 1992).
Практическая реализация (внедрение) разработок, приведенных в диссертации, осуществлена на географическом факультете МГУ при выполнении научно-исследовательской комплексной мэхфакулиетской теш "Комплексное тематическое аэрокосмическое картографирование". Результаты исследования реализованы при
составлении атласа "Дешифрирование многозональных аэрокосмических снимков. Сканирующая система фрагмент. Методика и результаты"; в общесоюзной программе "Проблемы экологии и антропогенной динамики биологических систем". В учебный процесс на географическом факультете МГУ внедрен учебный курс "Космические методы изучения современных ландшафтов материков", разработанный, обеспеченный учебны:.! пособием и читаемый автором с 1980 г. Материалы диссертации внедрены в Музей Землеведения АСУ, в Институт Ботаники АН КазССР (Алма-Ата), в научно-производственное объединение "Энергия" (Калининград),в Государственный комитет СССР по охране природы, в 7чебно-мегодяческое объединение университетов СССР, в Центр международных проектов Государственного комитета СССР по охране природы, в Межуниверситетский научно-методический центр по аэрокосмическим методам исследований и картографированию при географическом факультете МГУ им. М.В.Ломоносова.
Результаты исследований были реализованы при экспортировании проекта "Технико-экономический доклад о комплексе мероприятий по регулированию водного реял/я Аральского моря и предотвращению' опустынивания дельт Амударьи и Сырдарьи" Союзгипроводхоза в со- • ставе экспертной подкомиссии ГЭХ Госплана СССР. Проект "Концепция аэрокосмического мониторинга Приаралья (для целей оптимизации природопользования и стабилизации экологической обстановки в регионе) был представлен на международный конкурс "Арал" и от-мечеп пари конкурса в .числе 19 разработок, содержащих нетрадиционные подходы и оригинальные решения отдельных вопросов Аральской проблем. Отдельные разработки автора демонстрировались на ЫЩХ СССР в 1978, 1у88, 1УИ9 гг. и были удостоены золотой медали (1988 г.).
И диссертации обобщены исследования автора, выполненные в рамках плановой тематики кафедры физической географии мира п геоэкологии географического факультета МГУ .4 01.82.7.051508 "Анализ и прогноз развития природной среды под влиянием производства п методические аспекты прогнозирования состояния окру-гащей среды за рубежом (поисковая)" (1981-1985 гг.); Г* 0187.0.001088 "Изучение современных ландшафтов материков в пространственном и временном аспектах на глобальном и региональном уровнях" (1985-1990 гг.); в рамках договора о творческом содружестве с шо "Энергия", комплексного проекта »теп
"Центр программной деятельности по борьбе с опустыниванием".
Общая структура диссертации содержит логически взаимосвязанные части, раскрывающие вопросы теории, методологии, методики к практические результаты космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон. В соответствии с поставленными в работе целями и задачами исследования диссертация содержит введение, три главы, заключение, список литературы и приложение. Первая глава посвящена теоретическим и методологическим проблемам космического мониторинга современных ландшафтов и раскрывает отдельные аспекты регионального космического мониторинга, геоэкологический исторический системный подход к его реализации, а такке комплексную классификацию объектов исследования, вторая глава содержит методические разработки космического мониторинга современных ландшафтов. Особое вншанне уделяется вопросам дешифрирования пространственной и временной структуры и индикационных свойств ландшафтов, комплексному геоэкологическому картографированию по космическим снимкам, эталонированию и систематизации изображений природных к антропогенных комплексов, форм и процессов опустынивания, а также многоплановому изучению районов - аналогов аридных территорий. Третья глава посвящена результатам комплексных геоэкологических исследований в рамках космического мониторинга, проведенных на ключевых.участках в аридных зонах умеренного, субтропического и тропического поясов, включая картографирование современных ландшафтов, процессов опустынивания, I,того летней динамикд и эволюции ландшафтов, геоэкологической обстановки и мер по борьбе с опустыниванием, а также построение блоковых моделей функционирования ландшафтных систем.
Диссертация имеет общий объем 469 стр., включая 292 стр. текста, 20 таблиц, 59 иллюстраций, список литературы из 514 наименований, в том числе 72 на иностранных языках, прдлоЕоние.
Работа выполнена в лаборатории природных ресурсов н техно- • гешшх изменений природной среды кафедры физической географии мира и геоэкология географического факультета МГУ. Большое значение в разработке темы-диссертации имела инициатива бывшего заведующего кафедрой профессора А.М.Рябчгкова и бившего заведую^ щего лабораторией К),Г. Ермакова по развитию на кафедре научных исследований в данном направлении е введению учебного курса • "Космические методы исследования современных ландшафтов ¡лат ори-
ков", читаемого автором.
Значительную роль сыграла координирующая деятельность Межуниверситетского научно-методического центра по аэрокосмическим методам исследований и картографирования, образованного при географическом факультете 1.ТУ и возглавляемого Ю.З.Кшакнлковым.
Большую роль в формировании научного подхода при выполнении диссертационной работы имела университетская научная географическая школа и,в частности, работы в области космического земле-, ведения: А.М.Берлянта, Ю.Ф.йиияникова, В.И.Кравцовой, К.А.Салл-щева; в области геосистемных, ландшафтных, пегоршео-географиче^ ских исследований: Л.Б.Бондарева, А.С.Викторова, Н.А.Гзоздоцкого, Н.Ф.Глазовского, С.П.Горшкова, Л.И.Кураковой, К.К.Маркова, И.И.НевялСкого, д.А.Николаева, А.М.Рябчикова, В.Н.Солнцева, Н.Л.Солнцева, И.С.Щукина.
В области космических методов экологических исследований ведущее значение в формировании научного подхода имели труды моего учителя, профессора Б.В.Виноградова,
Автор выражает благодарность ведущим спсциалистам-гоогра-фам, оказавшим консультативную помощь при подготовке диссертации: Б.В.Андрианову, Ю. Г.Ермакову, Ю.О.Кшжшхкову, В.И.Кравцовой, Л.И.Кураковой, С.П.Горшкову, В.Н.Солнцеву, З.С.Тпкунову. Автор признателен сотрудника:.! и аспиранта!.! географического факультета и других организаций, в соавторстве с которыми были выполнены исследования, вошедше в различные раздели диссертации: Б.В.Андрианову, В.П.Бурову, Ю.Г.Ермакову, Т.И.Кондратьевой, С.М.Малхазо-вой, Л.Н.Маслегшяксвой, А.В.Птячникову, Э.П.Романовой, А.А.Сереб-рову, В.С.Тккунову, А.С.Шестакову.
Достоверность результатов изучения л геоэкологического картографирования районов исследования обеспечивается использованием высоко информативных хорошо сопоставимых материалов космической съемки, применяемыми приемами дешифрирования, снимков, привлечением сравнительных методов геоэкологических исследований, значительно повшпащих точность картографирования, а также подтверждается наземными наблюдениями.
СОЮТАНИЕ РАБОТЫ
I. Теоретические и методологические вопроса космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон.
В разработке геоэкологических аспектов космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон первоочередное внимание уделено развитию теоретических вопросов и методологических подходов.
Многоцелевое применение материалов космической съемки нашло наиболее эффективное воплощение в системе космического мониторинга. Концепция мониторинга была официально признана на Конференции ООН по проблемам окружающей среды в Стокгольме в 1972 г. (Конференция, 1977). Приведенный обзор функционирующих и создаваемых служб мониторинга на международном, национальном и ведомственном уровнях за рубежом и в нашей стране иллюстрирует широкий диапазон научных и практических областей его применения.
Мировой опыт космического мониторинга наглядно иллюстрирует целесообразность и высокую эффективность его осуществления в целях изучения и оперативного контроля развития природной среды. Ведущие направления космического мониторинга включают анализ изменений природы в ходе естественного развития и в условиях хозяйственного освоения. Системы оперативного слежения способны обеспечить контроль состояшш ландшафтов, природопользования, стихийных явлений, загрязнения природной среды и др.
Космический мониторинг современных ландшафтов находится в начальной стадии разработки. Имеются отдельные опыты исследований, на региональном и локальном уровнях, в частности, в области слежения изменений ландшафтов в сельскохозяйственных районах, в промышленных зонах, в районах развития негативных природно-антро-погенных процессов, в том числе опустынивания. Разработана программа регионального комплексного геосистемного мониторинга антропогенного влияния на природную среду в Сихоте-Алиньском биосферном районе. Рассмотрены некоторые вопросы возможности организации аэрокосмического мониторинга Прнаралья.
Обеспеченно космической съемкой службы мониторинга осуществило о помощью создаваемой в нашей стране многоярусной аэрокос-мичоокой системы исследования земной поверхности. Наиболее эффективно сочетание глобального, регионального, локального и де-
тальпого уровней исследования, однако ведущим в напих целях является региональный уровень.
Разработанные геоэкологические аспекты космического мониторинга современных ландшафтов базируются па фундаментальных теоретических исследованиях (Кзраэль, 1979; Виноградов, 1984). Мы рассматриваем космический мониторинг современных ландшафтов аридных зон как комплексную региональную систему слекепия, изучения, контроля и прогноза изменений пространственной структуры, состояния, функционирования и развития ландшафтов как в естестг вешшх условиях, так и под влиянием антропогенной деятельности, осуществляемую с помощью аэрокосмическпх и наземных средств сбора и обраоотки информации.
Составленная развернутая классификация включает 5 видов целевого космического мониторинга: научно-исследовательский (фундаментальный), диагностический, дозорный,, контрольный, прогнозный и проектировочный, сгруппированных попарно в рамках картографического, экспресс-информационного и модельного мониторинга. в комплексе обеспечивающих широкий спектр областей применения.
Сфера реализации космического мониторинга определяется программой псследовшшй. Общая программа космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон (таблица) и развернутая программа космического геоэкологического мониторинга Приаралья содержат 3 подпрограммы исследований: собствемо ландшафтов, природопользовшшя и процессов опустынивания. Программы обеспечивают комплексное изучение факторов формирования, генезиса, пространственной структуры, функционирования и развития ландшафтов в условиях хозяйственного освоения с учетом негативных изменений природной среды. Вместе с тем в программе предусмотрено на данной основе осуществление оперативного контроля и прогноза изменений объектов исследования в целях управления природопользованием и состоянием природной среды (Глушко, 1990, 1991).
В методологическом плане предложен геоэкологический исторический подход к изучению совремешшх ландшафтов на системной основе. Развивая положение А.М.Рябчикова (1972) и В.Л.Николаева (1979) о современных ландиафтах, мы рассматриваем современные ландшафты как реально существующие исторические геосистемы, характеризующиеся определенной дространственпой и временной орга-
ТаДлгца
Программа космического мониторинга современных ландшафтов аридны* эок
Подпрогршкы моимторявг* Области исследования Виды мониторинг« (№ из графы 2) Рекомендуемые виды съемки Ожидаемы В результат Область прнмененкя
1. Мониторинг ландшафтов пустынь к полупустынь 1. Фахторы формироьання 2. Состав компонентов 3. Территориальная структура 4. Ландтафты-виалогк 5. Состояние 6. Ритмика 7. Динамика 8. Эволюция 9. Прогноз развития Дозориый (5,6) Исследовательский (I—9) Диагностический (1,4—8) Контрольный (1,5—8) ! Прогнозный (5—9) Проектировочной (1.2,3. 5) > Регулярная фото- к МСС съемка с ресурсных ИСЗ «Космос», «Лзндсат», «Спот» Регулярная ТВ съемка с метеорологических ИСЗ «.Метеор», «НОЛА» Периодическая фото- и ТВ съемка с ОС «О л ют», «Мир» Периодическая аэросъемка Постоянные или периодические наземный исследований Комплексы базооых флзико-географических ^рт Оперативные карты кз^tcнe-ини состояния ландшафтов Установление закономерностей развития ландшафтов в историческом, современном н прогнозном аспектах Разработка природоохранных мероприятий Региональное лэнд:;:гфтоведе-нне: структ> риое, динамическое, историческое Охрана природы Служба слежскиа за стихий-ними бедствиями
И. Мониторинг природопользования в пусты- нях и полупустынях 1. Факторы формирования 2. Типы использования земель 3. Территориальная структура 4. Антропогенные комплексы-а налоги 5. Состояние 6. Ритмика 7. Многолетняя динамика 8. История формирования 9. Прогноз развития Дозорный (2,5) Исследовательский (1—9) Диагностический (1,4—7) Контрольный (1—3. 5—7) Прогнозный (1—3, 5—7, б) Проектировочный (1— 3,' 5-7) Регулярная фото- и МСС съемка с ресурсных ИСЗ «Космос», «Ландеат», «Слот» Периодическая фото- и ТВ съемка с ОС «Салют», «Мир» Периодическая аэросъемка Постоянные или периодические наэемн*»* исследований Базовые и оперативные карты природопользования Установление закономерное-то П развития природопользования в историческом, современном и прогнозном аспектах Разработка мероприятий по оптимизации природопользования Теория и практика рацизиаль* ^ ного прнродогтользооан»!Я 0лТНЧ»ЗЯЦМЯ природогользо-ВДИ 1!Я Инспекция природопользования
ПГ. Моняторкяг процессов опус» тыниванк* 1 # Факторы формирования 2. Процессы опустынивания 3. Формы опустынивания 4. Сопутствующие антропогенные ком* плексы-аиалогви 5. Многолетняя динамика в. История формирования 7. Изменения природной среды вследствие опустынивания 8. Прогаоз развита Дозорный (2) Исследовательский (1—8) Диагностический (1—5,7) Контрольный (1—3, 5, 7) Прогнозный (1, 5. 7, 8) Проектировочный (1—3,7) Регулярная фото- и МСС съемка с ресурсных ИСЗ «Космос», «Ландсат», «Слот» Регулярная ТВ съемка с метеорологического ИСЗ «НОАА» Периодическая фото- н ТВ съемка с ОС «Салют», «Мир» Периодическая аэросъемка Постоянна/« или периодически* ваэемнм* исследован «я Базовые и оперативные карты опустынивания ландшафтов Установление закономерностей опустынивания в историческом, современном я прогнозном аспектах разработка мероприятий, по борьбе с опустыниванием Теория развития грнродно-антропогенных процессов Контроль состояния природных ресурсов Служба борьбы с опустыниванием • . !
низацией и включающие сохранившиеся природные ландшафты, их антропогенные модификации и техногенные комплексы.
Применение reo-, экоспстемного к исторического подходов к изучению современных ландшафтов основывается на фундаментальных исследованиях (Арманд, 1975, Одутл, 1986,Преображенский, Александрова, Куприянова, 1983, Ршин, 1986, Солнцев, 1981, Сочава, 1978). Органическое сочетание элементов ландшафтного, экологического и исторического научных подходов обеспечивает исследование крупных аридных регионов в пространственном и временном аспектах на уровне региональных исторически сложившихся геоэко-систсм (Глушко, 1989).
Ландшафтные исследования при этом обеспечивают выявление закономерностей пространственной дифференциации и развития естественных ландшафтов и их антропогенных модификаций. Экологический подход служит для оценки взаимодействия ландшафтов с человеческим обществом в процессе хозяйственной деятельности. Исторический подход позволяет воссоздать картину пространственной структуры и антропогенной нарушенности ландшафтов на различных этапах природно-климатического и социально-экономического развития. Системный подход обоспочивает анализ ландшафтных, экологических и исторических связей, характеризующих развитие сложных геоэкологических систем в меняющихся исторических условиях. Предлагаемый геоэкологический исторический системный подход позволяет рассматривать крупные аридные регионы в качестве единых исторически сложившихся геоэкосистем и в их пределах наиболее полно охарактеризовать основные аспекты формирования и современного состояния
. ландшафтов в условиях длительного антропогенного воздействия. Это является необходимым условием научно обоснованного выделения зон экологического бедствия, оценки состояния природной среды в них, прогноза и планирования путей дальнейшего прообра- ■ зования крупных аридных регионов.
Анализ ландшафтных систем в рамках космического мониторинга наиболоо результативен с помощью последовательного ряда географических моделей: вербальных (концепции, классификации, географические закономерности), портретных (космические и аэроснимки), картографических (карты, схемы дешифрирования), блоковых (блок-схемы, блокдиаграммн) и других. В данном ряду космические снимки
хзНОтjudjji- о рОлп п*СДСЛС5 «ЛОСТИССТИ^ uv*>CK7I23IIC
отражающих реальную географическую ситуацию на момент съемки. Составленные на их основе карты и схемы дешифрирования служат надежными образно-знаковым! моделями ландшафтов, отличающимися высокой достоверностью и точностью передачи контурной и смысловой нагрузки. Созданные по результатам дешифрирования снимков олоковые модели внутренних к внешних взаимосвязей ландшафтных .систем позволяют охарактеризовать механизм их 'функционирования и развития (Глушко, 1У83, 1930).
Построенные нами концептуальные модели в виде блоксхем сопровождают практически все разделы диссертации и характеризуют развитие геоэкологической исторической системы планетарного уровня, пространственную и вре№е;шуто организацию региональных ландшафтных систем и их иерархическое деление, историю формирования, функционирование, многолетнюю динамику, антропоге:шую эво-лкцию ландшафтов и многие другие аспекты. Применение последовательного ряда моделей обеспечивает сопряженный анализ пространственных и временных характеристик совремощшх ландшафтов, природопользования и процессов опустынивания, необходимый при осуществлении космического мониторш1га.
В целях осуществления космического мониторинга разработаны взаимосвязанные типологическая, оценочная (геоэкологическая) и динамическая классификации совремешшх ландшафтов, распознаваемых на космических снимках (Глушко, 1983, 1986, 1988, Глушко, Ермаков, 1985).При их составлении использован богатый опыт классификаций природных и антропогенных ландшафтов, типов использования земель, антропогенных экосистем, созданных по типологическому, генетическому и другим признака:.! (Виноградов, 1981, 1983, Мильков, 1973, какова, Романова, 1989).
Проведенное в диссертации подразделение современных ландшафтов на классы: природных ландшафтов, антропогенных модификаций • природных ландшафтов п техногенных комплексов,с последующим выделением типов по характеру антропогенных изменений, позволило систематизировать многообразные ландшафты, распознаваемые на космических снимках. Классификация антропогешшх модификаций природных лаодтфтов и техногенных комплексов по типам использования земель, построенная с учетом/пепользуемых природных ресурсов к форм антропогенного воздействия, послукила основой для систематизации изображений и эталонирования дешифровочных признаков
антропогенных комплексов.
Геоэкологическая классификация современных ландшафтов с выделением 4 категорий: оптимизированных, компенсированных, угнетенных и нарушенных обеспечила проведение оценки состояния и направленности антропогенных изменений природной среды в условиях как интенсивного, так и экстенсивного природопользования и легла в основу выделения зон экологического бедствия. Классификация форм развития современных ландшафтов с виде легшем 3 основных групп: ритмических, динамических и эволюционных выявила" уникальные возможности применения материалов космической съемки при изучении изменений природной среды. В комплексе составленные классификации достаточно полно отралают свойства ландшафтов, анализ которых возможен в рамках космического мониторинга, и вместе с тем служат обоснованном для установления черт истории формирования, пространственной структуры, т>ценки геоэкологкче-ской обстановки и выделения зон экологического бедствия.'С помощью дшшых классификаций систематизирован диссертационный материал и проводятся исследования в ряде разделов.
2. Методические аспекты космического мониторинга современных ландшафтов арилшх зон
В цолях практической реализации космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон разработаны методические приемы обработки и геоэкологического анализа материалов космической съемки. В основе исследования современных ландшафтов по космическим снимкам лежит их дешифрирование. С развитием космических методов и усложнением проблем, решаемых с их помощью, возникает необходимость постояшшго усовершенствования методических приемов дешифрирования.
В настоящей работе в основу денифрярованля положен комплексный анализ структурных и спектральных характеристик географических объектов. Проанализирована пространственная и временная структура лапдшафтов по космическим снимкам. Упорядочены наиболее широко употребляемые понятия "ландшафтпый рисунок", "узор", "структура", "текстура", имеющие в различных источниках неоднозначное толкование. В пастоящей работе мы чаще оперируем понятием "структура" изображения, под которой понимаем ыозаьку зафиксированных на снимках контуров, отраяапзлх закономерные прост-
ранственные сочетания временных рядов ландшафтов, а также их внутренние и внешние парагенегические и парадинакичеекие взаимосвязи.
Выявлены общие принципы формирования полиструктуры изображения ландшафтов аридных зон в результате взаимодействия морфологических, пространственных (горизонтальных и вертикальных) и временных свойств, обусловленных ландшафтной дифференциацией территории, ее хозяйственным использованием и развитием процессов опустынивания. Проанализированы дешифровочные свойства' изображения границ географических объектов на космических снимках. Проведенный учет свойств пространственной и временной симметрии, отчетливо прослеживающейся на снимках, дает возможность изучать ландшафты на системном уровне, фиксируя изменение структуры в процессе естественной эволшции, хозяйственного освоения и нарушешш процессами опустннивашш.
Выполнена классификация структуры изображения современных ландшафтов по типологическому, иерархическому и геометрическому признакам, обеспечивающая разностороннюю характеристику полиструктурности современных ландшафтов. Применяемая комплексная оценка структурных и спектральных свойств объектов исследования по дистанционным изображениям позволяет в основном исчерпать информацию о современных ландшафтах, распознаваемую по космическим снимкам.
Дешифрирование современных ландшафтов базируется на"важнейшем свойстве ландшафтов - тесной взаимосвязям зависимости их компонентов, а также сопряженных ландшафтов в пространственном и временном аспектах. Это свойство положено в основу Индикационных методов дешифрирования (Викторов, Чикишев, 1985), являющихся неотъемлемой частью региональных ландшафтных исследований по материалам космической съемки. Усовершенствование и применение индикационных методов дешифрирования обеспечили получение по космическим снимкам уникальной информации об объектах исследования с помощью большего набора косвенных признаков.
Выполненная нами классификация индикаторов ландшафтов и фор:.! их развития по средне- и мелкомасштабным снимкам, позволила выделить группы частных, комплексных, системных и динамических индикаторов. Каждая из них включает конкретный набор индикаторов, проявляющихся на'снимках определенных масштабов и слу-
жащих для индикации различных свойств пространственной организации и временной изменчивости ландшафтов. Дистанционные индикационные методы являются неотъемлемой частью общей методики дешифрирования космических снимков.
Методические приемы, рассмотренные в работе, ориентированы на обработку материалов космической съемки в основном на уровне экспериментальных научных исследований. Реализация системы космического мониторинга в рамках производственного предприятия регионального масштаба потребует привлечения мощной вычислительной техники и создания механизма автоматизированной обработки спилков с учетом изложенных методических разработок.
Важнейшим результатом космического мониторинга является картографическое представление материалов дешифрирования снимков. В настоящее время методика тематического картографирования по космически:.! снимкам детально разработала (Дешифрирование, 1932, 1988, Книяников, Кравцова, 1984, Космическая съемка, 1579, 1980, Кравцова, 1977). Обобщение результатов сопоставления карт, составленных с использованием космических снимков и без них,позволило сформулировать основные преимущества системного геоэкологического картографирования по материалам космической съемки -(Глушко, Романова, Суханова, 1983, Глушко, 1991). На конкретных примерах разномасштабного картографирования установлено соотношение таксономических уровней ландшафтных исследований и необходимых параметров космических снимков.
Систег.шое геоэкологическое картографирование является важнейший звеном космического мониторинга. Принципы комплексного географического и экологического картографирования по космическим снимкам освещены в научной литературе (Востокова, Шевченко, Сущеня, 1982, Киенко, Злобин, Кельнер, 1985). В настоящей работе в основу положены принципы системного картографирования, излозен-ные Саллцевым К.Л. (1978), Исаченко Л.Г. и Шляпниковым А. А. (1978). С их использованием составлены сопрягешше фундаменталь-ныэ карты (современных ландшафтов, ладдшафтно-генетических рядов, черт истории формирования ландшафтов), прикладные (процессов опустынивания, геоэкологической обстановки,мероприятий по борьбе с опустыниванием, природной очаговости болезней) л оперативные (динамические) карты и схемы дешифрирования, а обобщенном виде классификация геоэкологических карт приведена в 'работе с харак-
теристикой материалов космической съемки, использованных для их " составления, а зависимости от конкретных целей мониторинга набор карт может варьировать (Гдушко, Кондратьева, 1984, Глушко, 1989, 1990).
Ведущее значение ландшафтного подхода к комплексному геоэкологическому картографированию продемонстрировано в данной работе на конкретных примерах. Комплекты геоэкологических карт и схем дешифрирования, составленные нами для ряда аридных регионов земного шара, обеспечивают многоплановую информацию, предназначенную для осуществления космического мониторинга.
В целях достоверного и оперативного дешифрирования космических снимков к геоэкологического картографирования крупных аридных территорий при минимальном проведении полевых исследований в работе дополнительно разработаны и применены методы эталонирования и систематизации дешифровочных признаков современных ландшафтов (Глушко, Буров, Ермаков, 1980, Глуико, 1981, 1988). При этом учтет теоретические разработки эталонирования дешифровочных признаков географических объектов, проведенные для аэросъемки (Аэрофотографическое эталонирование, 1967). Проведенное эталонирование изображений и систематизация дешифровочных признаков современных ландшафтов, природных и антропогенных кошлек-сов, процессов и форы опустынивания дает большой объем упорядоченной дешфровочной информации о составе, пространственной структуре и состоянии исследуемых объектов, обеспечивая надежную основу достоверного и оперативного мелкомасштабного дешифрирования космических снимков.
В целях систематизации п комплексного представления обшир-1 нон дешфровочной информации с эталонов памп разработана перфо-картная система кодировали^ с помощью поискового ключа, обеспечивающая систематизацию сведений о ландшафтах, их хозяйственном использовании, дешифровочных признаках к условиях съемки более, чем по 300 признакам (Глутико, 1980, 1988). Данная перфокартой . система создана с учетом необходимости дальнейшего перехода к автоматизированному выполнению ряда операций в системе космического мониторинга.
Составленные таблицы фотографических к графических эталонов основных природных к антропогенных компонентов ландшафтов, харак терязуют депшфровочные признаки болое 100 географических комплек
сов. Таблицы фотографических эталонов включают фрагменты космических снимков, выполне!Шых в основном с орбитальной станции "Салют" и ресурсного КСЗ "Ландсат" в масштабе 1:1 ООО ООО. Графические эталоны представляют собой схемы их дешифрирования, отражающие характерную структуру изображения ряда типичных географических комплексов.
Подобные таблицы эталонов составлены для основных природных комплексов, физиономически хорошо выраженных па снимках: геоморфологических, снеяного и ледового покрова, поверхностных вод, ' почв и растительности. Для таких природных компонентов, как климат, подземные воды, а также геохимических свойств ландшафтов, распознающихся на косюгческих снимках с помощью косвешюй шцш-кации, эталош1ровшше не проводилось, однако при комплексном картографировании аридных регионов их особенности учитывались.
Эталоны антропогенных комплексов систематизированы по основным типам использования земель: рекреационному, лесохозяйственко-му, пастбищному, полевому, водохозяйственному, промыилешю-досы-вающему, промышленно-обрабатызающому и селитебному. Многие антропогенные комплексы резко контрастирует по тону л структуре изображения с окружающими природными объекта-,я, часто выделяются правильной геомотрэтеской формой, нарушая очертания и структуру природных комплексов,и четко распознаются на их фоне.
Сравнительные методы географических исследований наиболее полно распиваются при использовашш материалов космической съемки. За основу взята теория ландшафтов-аналогов и методш<а их дистанционного исследования, изложенные в географической литературе (¡'ллысов, 1У81; Аэрофотогрзрическое эталонирование, 1957). Используя эталонные изображения аридных ландшафтов выполнена экстраполяция дешифровочных признаков на снимки аналогичных районов и их дешифрирование с определенной степенью достоверности при минимальном проведении полевых исследований.
В комплексных исследованиях ландшафтов-аналогов аридных территорий сопоставление космических снимков оказалось высокоэффективным при изучении и картографировании прос транс твешшх и временных характеристик современных ландшафтов.процессов опустынивания и геоэкологической обстановки. Апалогия современных ландшафтов исследована нами с учетом истории их формирования, современного состояния и хозяйственного использования. Аналогия процес-
сов опустынивания прослеживалась на базе картографирования ландшафтов с учетом динамики процессов в прошлом и настоящем.
С помощью космических методов проведен сравнительный анализ ландшафтов Голодной степи в Средней Азии и Центральной Аризоны на Юго-Западе СМ (Глушко, Кондратьева, 1982). Их аналогичность оценивалась по ряду природных показателей, характеру хозяйственного использования и истории освоения территории. Дешифрирование современных ландшафтов проводилось в масштабе 1:1 ООО ООО, а выделение эталонов аналогичных природных и антропогенных комплексе в масштабе 1:300 ООО. Использование метода дальней экстраполяции способствовало пониманию общих черт и региональных особенностей формирования арпдных ландшафтов в условиях хозяйственного освоения.
Комплексный геоэкологический сравнительный анализ проводило на территории Приаралья и пустыни Кызылкум с долинами рек Аму-дарьи и Сырдарьи и Нижней Месопотамии с долинами рек Тигра й Евфрата (Глушко, 1990, 1Э91). Аналогичность территорий оценивалась с учетом истории формирования ландшафтов под воздействием природных и антропогенных факторов в голоцене. Составлены мелкомасштабные карты современных ландшафтов, процессов опустынивания и геоэкологической обстановки обоих районов и концептуальные модели функционирования ландшафтных систем аллювиально-дельтовыз равнин районов-аналогов (рис.).
Результаты исследования показывают, что применение методов эталонирования и экстраполяции дешифровочных признаков, обеспечивает требуемую достоверность и сопоставимость результатов комплексного геоэкологического картографирования и блокового моделирования аридных территорий-аналогов, и в связи с этим является необходимым условием осуществления космического геоэкологического мониторинга крупных аридных территорий на региональном уровне.
Космические методы исследования процессов опустынивания основываются на тех же принципах, что и изучение современных ландшафтов. Разработка дистанционных методов изучения негативны процессов проводилась с учетом анализа.экзодшшмических процессов освоенных территорий (Горшков, 1982). Проведенный анализ ко мических методов исследования опустынивания включает систематизацию дешифровочных признаков фора и процессов опустынивания и
Русловой сток
Водозаборноа С00руХ8НИ8
Русло раки
п
ибмалавшеа русло раки
III ЗОНА КОНЦЕНТРАЦИИ ДРЕНАЕНЫХ ВОД
Отвод вод на орошение
V
I ИРРИГАЦИОННЫЕ ЛАНДШАФТЫ
- Солончаки
Болота
Новоорсшаекыа зелии
Староорохнемыа земли
Соленые озера
Вывод -дренажных вод
-О
Парвлоги и залежи
итчуадениа
неплодородных
земель
V7
-II ЗЕМЛИ БЫЛОГО ОРОШЕНИЯ
Русловой сток
Понижение уровня поверхностных и грунтовых вод
1У ОБСЫХАЮЩИЕ АЛЛЮВИАЛЪНО-ДЕЛЬТОВЫЕ РАВНИНЫ
Пресные озера
Болота
<У
Хакырц и солончаки
Ри^ ' Парадинамяческая ландшафтная система аллювиалъ'о-делмо-вых равнин Амударьи, Сырдарьл; Евфрата,1 Тигра, частично используемых в орошаемом земледелии.
их развития, вызванных различными видами антропогенного воздей-ств1Ш. Рассмотрены особенности различных типов космической съемки и параметров космических снимков,наиболее информативных в целях дешифрирования данных процессов на локальном, региональном и глобальном уровнях.
Дешифрирование процессов и форм опустынивания наиболее достоверно на-базе ландшафтпого картографирования районов исследования в тех же и более крупных масштабах с использованием метода ландшафтной индикации. Неотъемлемой частью дешифрирования процессов опустынивания является эталонирование типичных изображений деструктивных форм на ключевых участках и экстраполяция дешифровочных признаков в пределах районов исследования. Составленные нами таблицы фотографических и графических эталонов процессов опустынивания в ландшафтах в масштаое 1:750 иОО иллюстрируют широкий спектр дешифрируемых нарушений природной среды и высокую информативность космических снимков в целях осуществления их космического, мониторинга (Глупко, 1981, 1988). Выделенные эталоны систематизированы по преобладающим процессам опусты- . шпзания: ускоренной дефляции, ускоренной эрозии, изменению гидрологического реижа поверхностных и грунтовых вод, -вызванных практически Bcei.ni основными видами антропогенной деятельности.
Изучение развития опустынивания крупных территорий в историческом аспекте и на современном этапе высокоэффективно как по материалам разовой съемки, отражающей исторические ландшафтно--генетическио ряды участков,находящихся на разных стадиях опустынивания, так и цо материалам повторной съемки, фиксирующей последовательный смены состояния природной среды. Исслодовапио процессов опустшпшания с помощью космических снимков является ваотойшм аспектом оцешси »зоэкологической обстановки в аридпшс регионах. Материалы космических съемок могут слутшть надежным источником информации для оперативного выявления и своевременло-го продуирездения развития необратимых процессов опустынивания и предотвращения выхода земель из хозяйственного оборота.
3. Комплексные геоэкологические исследования аридных территорий в рамках космического мониторинга.
Получсшшо результаты комплексных г-еозкологичеоких исследований засушливых районов умеренного, субтропического и тропического поясов раскрывают возможности космического мониторинга
современных ландшафтов. Основное внимание уделено геоэкологическим, динамическим, историческим аспектам космического мониторинга, обеспечивающим на наш взгляд наиболее полную и объективную характеристику факторов формирования, современного состояния и тенденций дальнейшего развития современных ландшафтов в условиях прогрессирующего опустынивания природной среды. Районы исследования в Средпей Азии, Ираке, характеризующиеся крайне неблагоприятной геоэкологической обстановкой, по результатам проведенной нами оценки выделены как зоны экологического бедствия.
Выполненные комплексные региональные исследования и картографирование современных ландшафтов, их многолетней динамики и тысячелетней эволюции, процессов опустынивания, явились,на наш взгляд,необходимой основой для оценки геоэкологической ситуации, выделения зон экологического бедствия и обоснования мер по борьбе с опустыниванием. Сравнительный анализ негативных процессов и явлений,протекающих на освоенных территориях аридных зон различных природных пояс'ов, обеспечивает выявление общих черт их развития и региональных особенностей, знание которых необходимо для объективного учета позитивного и негативного опыта различ-пкх фор,! природопользования и борьбы с негативными последствиями нарушений природной среды. Анализ снимков и карт завершался построением концептуальных моделей функционирования к развития ландшафтных систем.
Основное внимание уделепо геоэкологической оценке аридных территорий Средней Азии и Казахстана. Па данные республики составлена обзорная карта современных ландшафтов в масштабе 1:15 000000 пак часть карты современных ландшафтов мира, создаваемой коллективом авторов кафедры физической географии мира и геоэкологии географического факультета МГУ. Фрагмент карты составлен на базо сплошной космической съемки территории с метеорологического ИСЗ "Метеор", орбитальной станции "Салют", ресурсного ИСЗ "Космос". Мелкомасштабное картографирование современных "яндшафтов Средней Азяи и Казахстана с использованием космических снимков явилось обобщением результатов мелко-, средне- и крупнот.иоштабных дистанционных исследований и картографирования территории, сопровождавшихся наземными обследованиями, проведеп-пкга в 1972-1989 гг. (Буров, Глугаэ, 1980, Виноградов, Глупяо, 1975, 1975, 1980, 1982, Глушо, 1976, Виноградов, Глушо, Салаитьяноа, 1973, 1574, Глупхо, Кондратьева, 1982).
В соответствии с разработанной на кафедре классификацией современных .ландшафтов (Куракова, Романова, 1989; на карте они подразделяются на условно-коренные, вторично-производные, антропогенные модификации и техногенные, .Характеристика ландшафтов проводится на уровне типов, классов и подклассов в соответствии с признанной классификацией (Николаев, 1978) с учетом степени их антропогенных изменений. Классификация современных ландшафтов, принятая при составлении данной карты,хорошо коррелирует с классификацией, разработанной нами ранее (Глуико, 1983, 1986, 1988).
В качестве основного района исследования выбрано юго-восточное Приаралье и пустыня Кызылкум, что вызвано первоочередной государственной необходимостью изучения, контроля и разработки мер по предотвращению опустынивания в Приаралье, объявленном зоной экологического бедствия. В работе учтены результаты исследований данного района (Андрианов, 1969, Бахиев, 1985, Берг, 1908, Веселова, Гельдыева, 1971, Востока, Сущеня, Шевченко, 1988, Глазовский, 1990, Духовный, Разаков, Ручнев, Косназаров, 1984, Залетаев, 1989, Кабулов, 1990, Курочкина, Иманкулов, Корниенко, 1979, Попов, 1990, Рафиков, Тетюхин, 1981, Ревзон, 1981, Садов, 1981, Хакимов 1989).
Комплексные геоэкологические исследования данного района включали составление комплекта мелкомасштабных карт современных ландшафтов, их многолетней-динамики, процессов опустынивания, геоэкологической обстановки, природной очаговости болезней и мероприятий по борьбе с опустыниванием масштабов I: 4 000000 -I: 500 ООО (Алексеева, Глушко, Масленникова, Птичников,1988, 1990; Глушко, 1987, 1990).
В основе комплексных геоэкологических исследований территории- лежит составление фундаментальных карт современных ландшафтов, послуживших базой для последующего прикладного картографирования. Карты современных ландшафтов Приаралья и пустыни Кызылкум масштаба 1:2500000 и Голодной степи масштаба 1:1 ООО ООО отражают фактическую ландшафтную дифференциацию территории с учетом характера их антропогенной измененносгя, в основном, на уровне видов ландшафтов. На ней выделены природные ландшафты в Центральном Кызылкуме и их антропогенные модификации, сформировавшиеся,в основном, под воздействием длительного орошения в дельтах и долинах Амударьи и Сырдарьи и выпаса скота в песчаных, солончаковых и глинистых пустынях, а также ландшафты обсохшего дна Араль-
ского моря.
Составленные на ландшафтной основе карты процессов опустынивания Приаралья и пустыни Кызылкум масштаба 1:2500000 и неорошаемой части дельты Амударьи масштаба 1:500000 характеризуют распространение групп негативных процессов, протекающее в различных компонентах ландшафтов и приводящих к деструктивным изменениям природной среды. На картах показано около 50 процессов, вызывающих изменения в рельефе, поверхностных и подземных водах, почвах, растительном покрове а в различных сочетаниях развивающихся в ландшафтах. Выделены группы процессов, обусловленные обсыханием морского дна и дельтово-аллювпальных равнин, пастбищной дигрессией, ирригационным и постирригациошюм опустыниванием. Выявлена четкая приуроченность конкретного набора процессов к определенным ландшафтам и типам использования земель.
Карты многолетней динамики ландшафтов Приаралья и пустыни Кызылкум масштаба 1:2500000 и Акпеткинского архипелага масштаба 1:1000000 передают характер и степень изменений природной среды в условиях нарастающего"антропогенного воздействия за последние йО лет. Многолетние изменения структуры и состояния ландшафтов выявлены о помощью динамических и ретроипдикаторов в процессе дешифрирования многолетнего ряда космических снимков и их сопоставления с географическими картами района исследования, составленными с начала 60-х годов нашего столетия. На картах, показаны территории, на которых произошло формирование первичных ландшафтов, смена одних инвариантов ландшафтов другими, изменение структуры ландшафтов в пределах одного инварианта, изменение свойств и отдельных черт структуры ландшафтов, признаки изменений ландшафтов нэ обнаружены.
Эволщиошше изменения ландшафтов пустыни Кызылкум катастрофического характера прослежены с использованием материалов разновременной космической съемки па примере формирования антропогенного озера Айдаркуль с обширной зоной подтопления на месте солон^ ' чака Аядар. На ключевой участке, включающим Голодную степь и Ее -Восточный Кызылкум,составлена карта современных ландшафтов в масштабе 1:1 000000 и концептуальная модель эвоящиошшх цзмено-плй о помощью блоксхЕкы;:. На ной в качестве -единой геоэкологической системы представлены долина рога Снрдарьп с Чардаршт-к™ всдсхран^ЛдщсЫ, орошемый еэ водами пассив сольскохоаяйзтвон-
ных земель в Голодной степи и природная депрессия Айдар. На блок-схеме отражена смена ландшафтной структуры природной депрессии с процентным соотношением площадей ландшафтных выделов, характерным для данной территории в 1954 и 1983 гг. Системой стрелок переданы антропогенные факторы, вызвавшие эволюцию ландшафтов и многочисленные негативные последствия этого явления (Глушко, 1988).
Карты геоэкологической обстановки Приаралья и пустыни Кызыл-кум масштаба 1:2 500000 и дельты Аыударьи масштаба 1:1 000000 построены с учетом предыдущих карт. Геоэкологическая оценка проводилась в рамках выделенных ландшафтных единиц. Для них установлен преобладающий тип изменений: природный, природно-антропо-гешшй, антропогенный, указаны господствующие процессы опустынивания. С помощью количественных и качественных показателей проведена оценка степени изменения основных ландшафтных компонентов по 10-балльной шкале в соответствии с разработанные классификациями. Отмечены современные тенденции изменений ландшафтов: восстановительные, оптимизационные, дигрессионные.
На основе перечисленных сведений, используя разработанную геоэкологическую классификацию современных ландшафтов,на картах выделены 5 основных категорий ландшафтов: естественные, оптимизированные, компенсированные, угнетенные и нарушенные и их различные сочетания. Выявление наруше;шых ландшафтов, а также сочетания нарушенных и угнетенных послужило обоснованием для выделения зон экологического бедствия.
Судя по результата!.! проведенного картографирования обширная зона экологического бедствия сформировалась на большей части Приаралья, включая обсохшие участки морского дна, периферические части дельт Аыударьи и Сырдарьи, разделяющие их эоловые и глинистые древнеаллювиальные равнины. В Кызылкумо выделены 3 района экологического бедствия: эоловые равнины на. севере пустыни, древнеаллювиальные и эоловые равнины в периферической части Бухарского оазиса, а также эоловые и глинистые равнины в юго-восточной части Кызылкума. Древняя зона экологического бедствия сосредоточена на землях былого орошения Хорезма ш аллювиально-дельтовых равнинах Акчадарьи и Жавадарьи.
В рамках комплексного геоэкологического картографирования на ландшафтной основе составлена схема распространения и динами-
ки эпизоотий чуш среди грызунов в масштабе 1:4 000000. При этом были использованы материалы разновременной космической съемки, а .также данные Узбекской противочумной станции за 1943-1982 гг. (Ривкус, Митропольский, Усланов, Беляева, 1985;. В результате картографирования были выявлены региональные особенности ландшафтной дифференциации и динамики природной очаговости болезней в условиях опустынивания. Статистическая обработка данных многолетних наблюдений на ЭШ позволила определить характерные динамические ряды эпизоотий в различных ландшафтах. Сопоставление результатов статистических и картографических исследований позволило уточнить природные и антропогенные предпосылки многолетних миграций эпизоотий чумы в пределах пустыни Кызылкум (Глушко, Малхазова, Тикунов, 1990, 1991).
На базе приведенных карт составлена карта мероприятий по борьбе с опустыниванием Приаралья и пустыни Кызылкум масштаба 1:2 500000. На ней даш обобщешше рекомендации по осуществлению комплексных мер на базе существующих предложений и регионального опыта с учетом реальной геоэкологической обстановки. В рамках ландшафтных выделов представлены комплексы водных, фито-, -зсмелышх, химических, рекультивационшх, а также социально--экоиомических и паучно-дсследовательскнх мероприятий. Таким образом возможно более полно и объективно учесть опыт внедрения эффективных мер на отдельных участках пустыни и распространить его на весь район исследования, основываясь на выделении ландшафтов-аналогов .
В субтропическом поясе исследования с целью осуществления космического мониторинга проводились в Ираке в Нижней Месопотамии п Сирийской пустыне. Основное внимание уделялось историческим аспектам Улопиторппга. Были использованы результаты исследо-г еэлий данного района (Бондарев,IS87, Долуханов, 1988, Зайчиков; 1974,. Марков, I90S, Мрост, 1984, Синицин, 1962, 1980, Элердапвп-ли, 1973). Па территорию Нпяаей Месопотамии составлен комплекс карт:современных ландшафтов, ландщафтно-генетяческих рядов, процессов опустынивания, геоэкологической обстановки, многолетней ;этпамяки дельтсвых озер,, ца Сирийскую пустыню - карта черт истории фор?.ярозалкя лшдаафтоз в' масштабе 1:1 000000. Картографирование проводилось с использованием космических снимков с орбитальной станции "Салют" п ресурсного ПСЗ "Космос", полу- ..
чешшх в 1978-1987 гг.
Карта ландшафтов передает реальную ландшафтную дифференциацию территории в условиях естественного развития и тысячелетнего хозяйственного освоения. Цля территории Нижней Месопотамии установлен возраст, генезис и стадии эволюции опустыненных постирригационных ландшафтов. Выделены антропогенные модификации ландшафтов, сформировавшиеся во второй половине XX века и ранее, возникшие в нововавилонский и старовавилонский периоды, а также древние ирригационные ландшафты, орошавшиеся во времена Шумерской цивилизации, датируемой 3500 г. до н.э.
Карты многолетней динамики дельтовых озер отражают степень обсыхания дельтово-аллювиалышх равнин Нижней Месопотамии вследствие разбора вод на орошение. Сопоставление космических снимков 1978 г. с картами 1954 г. свидетельствует о том, что на дельтово-аллювиальных равнинах Нижней Месопотамии общая площадь озер за это время сократилась в 4 раза, а площадь озера Абу--Пибис.в которое производится сброс дренажных вод, возросла в 6 раз и в настоящее время продолжает увеличиваться.
Карта ландшафтно-генетических рядов Нижней Месопотамии передает основные генетические ряды, сформировавшиеся па аллюви-ально-дельтовых равнинах в условиях длительного ирригационного опустынивания орошаемых земель, постирригационного опустынивания земель былого орошения, затопления дренажными водами природных депрессий,обсыхания естественных озерно-болотных комплексов (Глушко, 1991). Длительный период антропогенной эволюции ландшафтов Нижней Месопотамии, запечатленный на космических снимках, позволил проследить полный эволюционный ряд постирригационных опустыненных ландшафтов от аллювиальных равнин к солончаковым, глинистым и затем стабилизировавшимся песчаным пустыням, формировавшийся на протяжении 4,5 тыс. лет. Как показывают результаты исследований, свойства исходных алотэиальных равнин на заброшенных после орошения землях не восстанавливаются. (Глушко, Масленникова, 1987, Глуплю, 1991).
Карта процессов опустынивания отражает комплексы процессов, развитых в антропогенных модификациях ландшафтов Нижней Месопотамии. Анализ мелкомасштабных изображений позволил выявить очаги развития процессов вторичного засоления и ирригационной эрозии на орошаемых землях; такырообразования и дефляции на
землях былого оропешш; засоления, заболачивания и заозерива-ния в зонах сброса дренажных вод; пересыхания озер и болот и формирования солончаков в дельтах рек Тигр и Евфрат; сокращение речного стока.
На базе картографирования ландшафтов и процессов опустынивания составлена карта геоэкологической оценки состояния ландшафтов Нижней Месопотамии по той же методике, что и на территорию Приаралья и пустыню Кызылкум. С помощью системы качественных и количественных показателей состояния ландшафтов и их компонентов выделено 5 категорий ландшафтов: естественные, оптимизированные, компенсированные, угнетенные, нарушенные и их сочетания. Геоэкологическая оценка позволила обосновать выделение современной зоны экологического бедствия на неорошаемых и прилежащих к ним участках орошаемых земель в низовьях Тигра и Евфрата и разновозрастных древних зон экологического бедствия, возникших вследствие опустынивания земель, орошавшихся в государствах Щумер, Старого и Нового Вавилона.'
Космические снимки отражают многие особенности формирования естественных ландшафтов аридных зон на протяжении позднего плей- -стоцена и голоцена, но снимкам Западного Ирака выделены реликтовые формы рельефа, древняя гидросеть, черты ранее существовавшего почвенного покрова, земли былого орошения. Учитывая сведения о климатических флюктуациях, ландшафтных особенностях и истории освоения земель с использованием материалов космических съемок была составлена карта, отрая-дющая основные этапы формирования ландшафтов Сирийской пустыни в пределах Ирака. На ней выделены 4 группы ландшафтов, в пространственной структуре которых преобладают элементы, сформировавшиеся: I - в аридные периоды (денудационные плато), 2 - в семиаридныэ периоды (эрозионно--денудациошше плато), 3 - в гушцсше периода (древние речные долины и озерные впадины), 4 - в различные периоды (аккумулятивные равнины). В пределах данных групп выделяются ландшафты с указанием разновозрастных реликтовых форд, отдешпфрированннх по кос! ческим снимкам (Глушко, 1990). •
В обобщенном видо этапы формирования ландшафтов Западного Ирака на протяжении последних 20 тыс. лет, прослеженные о использованием космических снимков, представлены на блокахсме, ,. Анализ проведенных.картографических п системных исследований позволил ■•
проследить гетерохронпое возникновение различных природных объектов в пределах ландшафтов пустынь и установить четкую унаследо-ванность пространственных структур географических объектов, формировавшихся в различные по времени, но сходные по природным условиям,периоды.
Сопоставление мелкомасштабных изображений и результатов комплексного геоэкологического картографирования районов исследования в Средней Азии и Ираке подтверждает необходимость их изучения как аналогов по сложившейся неблагоприятной геоэкологической ситуации (Глушко, 1990). Историко-географический подход к изучению развития ландшафтов является неотъемлемой частью космического геоэкологического мониторинга, позволящего объективно подойти к изучению современного этапа развития ландшафтов в условиях нарастающей аридизации суши.
В пределах тропического пояса комплексные геоэкологические исследования проводились нами в северном полушарии в штате Раджастхан в Индии и в южном полушарии в Намибии. Оба района отличаются высокой динамичностью природных условий: первый в связи с нарастающей антропогенной нагрузкой, второй - под воздействием природных факторов.
Геоэкологические исследования в засушливых районах Раэдаст-хана в Индии проводились с использованием материалов космической съемки с ресурсного ИСЗ "Ландсат" и орбитальной станции "Салют" полученных в 1972-1984 гг. дополнительно были использованы работы многих исследователей (Алексеева, 1985, Благовещенский, 1969, Зонн, Орловский, 1984, Ковда, 1977, Николаев, Рябчиков, 1965, Манн, 1986, Сингх, 1980).
На данную территорию составлена карта природных (потенциальных) ландшафтов преимущественно на уровне видов ландшафтов в масштабе 1:1 ООО ООО. На ней отражена ландшафтная структура, которая существовала бы в настоящее время при условии естественного развития территории. Индикаторами коренных ландшафтов служили изображения участков, сохранившихся в естественном состоянии, характер почвенного покрова, приуроченность типов, использования земель к определенным ландшафтам, деструктивные формы, во многом предопределенные природными условиями региона. Набор основных типов использования земель, характерных для ландшафтов данного района, показан на карте значками.
На основе карты ландшафтов составлена карта природно-антро-погенных процессов в том яе масштабе. На ней выделены территории, подверженные 3 группам процессов: обезлесению Ошзкогорья, занятые лесами и редколесьями;, саваннлзации (подгорные равнины с редколесьями и холмистые цокольные равнины с саваннами), опустыниванию (древнеаллювиальные равнины с саваннами и полупустынями). Каждая группа включает характерный набор процессов, протекающих в различных компонентах ландшафтов при определенном хозяйственном воздействии (Глуыко, Еестаков, 1939).
Анализ пространственных структур ландшафтов, в различной степени преобразованных человеком, содержащих многочисленные деструктивные формы, проводился по космически.! снимкам в масштабе 1:400000. Результаты их дешифрирования показывают, что в районе исследования пространственная полиструктура ландшафтов крайне сложна и формируется за счет взаимодействия пространственных структур природных, антропогенных комплексов и деструктивных форм, возникших вследствие развития природно-антропогенных процессов. По изменениям пространственной структуры по снимкам выявлена область смещения границ природных зон лесов и редколесий за счет расширения площадей саванн, а также границ саванн п полупустынь за счет практически повсеместного наступления пустынь. Совремешше тенденции изменений границ природных зон отражены па карте природно-антропогенных процессов системой стрелок.
Основные сведения о территориальной дифференциации коренных ландшафт013» характерных типах использования земель, ведущих природных и антропогенных предпосылках нарушения ландшафтов, господствующих процессах обезлесения, савашшзации и опустынивания, возникающих деструктивных формах и формирующейся в конечном итоге пространственной структуре ландшафтов систематизированы в табличной форме. Анализ таблицы показывает, что район .исследования козено рассматривать как зону экологического бедствия, в которой практически все ландшафты подвержены необрати- ' ному воздействию негативных процессов.
Выявлешше особенности формирования пространственной структуры ландшафтов в условиях активизации негативных процессов с указанном характерных деструктивных форм представлены да системном уровне с помощью концептуальной модели в виде блокохаш*.Исследования геоэкологической обстановки в данное районе свид о-
тельствуют о том, что наибольшего разнообразия и катастрофического размаха нарушения ландшафтов достигают в маргинальных участках природных зон, где проявляются негативные процессы, свойственные для соседних зон, а также для переходных участков. В целях исследования и контроля изменений природной среди в высокодинамичных засушливых районах Раджастхана, на наш взгляд, особенно эффективна разработка динамических аспектов космического геоэкологического мониторинга.
Изучение многолетней динамики естественных ландшафтов проводилось по материалам повторной космической съемки экстрааридной приоксаничсской пустыни Намиб (Глушко, Ермаков, Серебров, 1985, Глушко, 1988). В работе были использованы космические снимки с американского пилотируемого космического корабля "Цжеми-най" и советской орбитальной станции "Салют", полученные в период с 1965 по 1У82 гг. Учтен обширный опыт дешифрирования данной территории многими авторами (Андроников, 1979, Ермаков, 1У72, Кравцова, Козлова, Фпвепский, 1985, Леонтьев, ъелодеденко, 1978).
На пустыню Наг.тиб наш составлена карта современных ландшафтов и их многолетней динамики в масштабе 1:1 000000. На карте отражена реальная ландшафтная дифференциация территории, а также многолетние изменения береговой зоны, песчаной и щебнисто-каме-нистой пустынь.
Установленные по снимкам многолетние изменения ландшафтов пустыни Нами б свидетельствуют об интенсивном протекании ландшаф-тообразундих процессов в естественных услознях. По снимкам выявлена многолетняя динамика большинства равнинных ландшафтов, в то время как в горных районах видалые изменения не обнаружены. Преобразовались границы, форма, размеры и внутриландшафтная структура территории.' В частности, прослежена динамика современных отложений, рельефа береговых форм и песчаных пустынь, влажности и засолешгости почв, растительного покрова в природных депрессиях.
Сопоставление снимков, полученных на Протяжении 17-летнего периода, свидетельствуют о значительном разрушении системы кос азовского типа в береговой зоне пустыни. Результаты системных исследований факторов формирования, характера и размаха многолетней динамики береговых форм, установленных нами по ряду разновременных космических снимков, переданы в виде динамической модели с помощью блоксхемы.
Проведенные исследования свидетельствуют об уникальном значении применения космических с кил ков при изучении аридных регионов земного шара,удаленных от центров цивилизации, труднодоступных для посещения и малоизученных в географическом отношении. Исследование функционирования и многолетней динамики естественных аридных ландшафтов является необходимым условием для выявления и объективной оценки роли природных факторов в формировании современных ландшафтов пустынь.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. СЪздание космического геоэкологического мониторинга имеет первостепенное значение для организации региональных систем исследования, контроля и управления состоянием природной среды и природопользования аридных территории и особенно зон экологического бедствия. Космический мониторинг оптимален для осуществления комплексных фундаментальных, диагностических, дозорных, контрольных, прогнозных и проектировочных исследований, систематизированных в классификации видов мониторинга аридных зон в рамках картографического, экспресс-информационного и модельного мониторинга. Широкий круг целей и задач исследований, сформулированных в общей и региональной программах космического мониторинга, предусматривает изучение факторов формирования, генезиса, пространственной структуры, геоэкологической обстановки, фушодионирова-ния и развития современных ландшафтоз, природопользования, процессов опустынивания и других объектов и явлений в аридных зонах, на основе аэрокосмической и наземной информации с использованием имеющихся картографических и текстовых материалов.
2. Синто5" элементов ландшафтного, экологического и исторического подходов на системной основе служит фундаментом разрабатываемого нами геоэкологического исторического системного подхода
к изучению современных ландшафтов и позволяет исследовать крупные аридные регионы в качестве единых исторически сложившихся гео:..;осистем. Разработка н применение последовательного ряда географических моделей: вербальных, портретных, картографических, блоковых.обеспечивает сопряженный анализ пространственных и временных характеристик современных ландшафтов, природопользования я процессов, опустынивания на компонентном, комплексном н систем-
ном уровнях, а тадяе способствует наиболее полному использованло информации, заложенной в космических снимках, при проводенли космического мониторинга. Геоэкологический исторический системный подход к изучении ландшафтов язляется, на наш взгляд, необходимым условием осуществления космического мониторинга аридных территорий и сформировавшихся на них зон экологического бедствия.
3. Базовой для анализа геоэкологической обстановки служит комплексная классификация современных ландшафтов, распознаваемых по космическим снимкам. В нее входят взаимосвязанные типологическая классификация современных ландшафтов (включающая коренные и производные природные ландшафты, их антропогенные модификации и техногенные комплексы), геоэкологическая классификация состояния ландшафтов, измененных человеком (включающая оптимизированные, компенсированные, угнетенные и нарушенные категории), классификация форм развития ландшафтов (включающая ритмические, динамические и эволюционные изменения). Геоэкологическая классификация, применяемая с использованием количественных и качественных показателей характера и степени изменений ландшафтов, рельефа, поверхностных и грунтовых вод, почв, растительности, служит обоснованием для выделения зон экологического бедствия и оценки состояния природной среды в них.
4. Дешифрирование космических снимков напболее достоверно на базе комплексного анализа спектральных и структурных характеристик изображений, обеспечивающего выделение пространственных и временных полиструктур географических объектов и учет индикационных свойств их изображений. Классификация выделешшх по снимкам структур современных ландшафтов по типологическому, иерархическому и геометрическому признакам позволяет дать целостную характеристику- полиструктурности современных ландшафтов. Классификация индикаторов ландшафтов и форл их развития по космическим снимкам включает группы частных, комплексных, системных и динамических индикаторов. Проведешюе эталонирование изображений и систематизация дешифровочных признаков географических объектов, включавшие составление комплекта таблиц фотографических
и графических эталонов современных ландшафтов, природных и антропогенных комплексов по преобладающим типам использования земель, а также основных форы и процессов опустынивания,обеспечили'падежную основу достоверного и оперативного мелкомасштабного дешифри-
рования космических снимков.
5. Разработка сравнительных космических методов в комплексных геоэкологических исследованиях, осуществлявшаяся с помощью • эталонирования космических снимков, экстраполяции дешифровочных признаков, дешифрирования и картографирования объектов исследования, построения блоковых моделей их функционирования и развития, обеспечила комплексные исследования аналогий ландшафтов аридных эоп, истории их формирования, многолетней динамики, современного состояния, процессов опустынивания и геоэкологической обстановки. Применение сравнительных методов является необходимым условием для выявления общих черт и региональных особенностей развития ландшафтов аридных зон в условиях хозяйственного освоения и формирования в них зон экологического бедствия.
6. Важнейшим'результатом комплексных геоэкологических исследований аридных территорий явилось составление сопряженных карт: фундаментальных (современных ландшафтов, ландшафтно-генетических рядов, черт истории формирования ландшафтов), прикладных (процессов опустынивания, геоэкологической обстановки, природной очаговости болезней, мероприятий по борьбе с опустыниванием), оперативных (динамических, катастрофических изменений). Конкретный набор карт изучаемых районов целесообразно определять в соответствии с целями исследований и региональными особенностями аридных территорий и в случае необходимости дополнять блоковыми моделями функционирования и развития ландшафтов и другими материала»,га. Комплексное геоэкологическое картографирование служит важнейшим звеном космического мониторинга, полученные карты могут ■ рассматриваться как окончательный результат исследований или слуаить базой для осуществления дозорных, контрольных, прогнозных и проектировочшх функций мониторинга.
7. Кошлексная геоэкологическая оценка состояния природной среды в районах исследования, расположенных в аридных зонах умеренного, субтропического и тропического поясов свидетельствует, что в условиях нерациональной хозяйственной деятельности, протекай;.й на фоне общей аридизации суш, формируются зоны экологического бедствия. В результате комплексных геоэкологических исследований пустынь умеренного пояса на территории юго-восточного Приаралья и Кызылкуна составлены карты современных ландшафтов д их многолетней динамика, процессов опустынивания, геоэкологической обстановки, природной очаговости болезней, мероприятий по
борьбе с опустыниванием в масштабах 1:4 000000 - I: 500000 с использованием материалов космической съемки и блоковые модели функционирования и развития ландшафтов на ключевых участках. Комплексная геоэкологическая оценка позволила выделить зону экологического бедствия в Приаралье (в частности,в неорошаемых частях и прилежащих к ним орошаемых участках современных дельт Амударьи и Сырдарьи, обсохших участках дна Аральского моря, Нукусских и Лриаральских песках), а также в северной, юго-западной и юго-восточной частях пустыни Кызылкум. Цревняя зона экологического бедствия сосредоточена на землях былого орошения Хорезма на аллювиально-дельтовых равнинах Акчадарьи и Канадарьи.
Ö. В результате комплексных геоэкологических исследований пустынь субтропического пояса на территорию Нижней Месопотамии составлены карты современных ландшафтов, ландшафтно-геиетичо-ских рядов, процессов опустынивания, геоэкологической обстановки, динамики дельтовых озер в масштабе 1:1 000000 с использованием материалов космической съемки и блоковая модель динамической геоэкосистемы частично орошаемых аллювиально-дельтовых равнин. Геоэкологическая оценка состояния ландшафтов позволила выделить современную зону экологического бедствия на неорошаемых и прилежащих к ним участках орошаемых земель в низовьях Тигра и Евфрата и древние разновозрастные зоны экологического бедствия, возникшие на аллювиально-дельтовых равнинах вследствие опустынивания орошаемых земель государств Щумер, Старого и Нового Вавилона. На территорию Сирийской пустыни в пределах Ирака составлена карта особенностей истории формирования ландшафтов в позднем плейстоцене и голоцене в масштабе 1:1 000000, прослеживающихся на космических снимках, и блоковая модель пространственных и временных взаимосвязей разновозрастных ландшафтных структур, выделенных по снимкам. Применение исторических аспектов коомического мониторинга является необходимым условием оценки геоэкологической обстановки в древних земледельческих районах.
9. В результате комплексных исследований засушливых районов тропического пояса на территорию Раджастхана в Индии составлены карта природных (потенциальных) ландшафтов с показом'типов использования земель и карта процессов опустынивания, саваннизации и обезлесения с указанием современных тенденций смещения границ природных зон в масштабе 1:1 000000 с использованием космических снимков, а также блоковая модель формирования пространственной
структуры современных ландшафтов в условиях развития негативных процессов. Результаты исследований свидетельствуют о крайне неблагоприятной экологической обстановке в переходных участках между различными природным! зонами, наиболее ярко выраженной в опустыненных саваннах на границе с пустыней Тхар.
10. В результате комплексных исследований экстрааридиых районов тропического пояса на территорию пустыни Накиб составлена карта современных ландшафтов и их многолетней динамики в масштабе 1:1 000000 с использованием материалов космической съемки и блоковая модель многолетней динамики береговых форм, выявленной по космическим снимкам. Проведенные исследования свидетельствуют об уникальном значении применения космических снимков при изучении аридных регионов земного шара удаленных от центров цивилизации, труднодоступных для посещения и малоизученных в географическом отношении. Изучение функционирования и развития естественных аридных ландшафтов является необходимым условием для объективной оценки роли природных факторов в формировании современных ландшафтов пустынь. Анализ современного состояния и тенденций развития ландшафтов ар.'цщых территорий, включая зоны экологического бедствия, указывает на экстренную необходимость создания регионального космического мониторинга с целью исследования, контроля и управления состоящем природной среды и природопользования в данных регионах.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
I. Опыт комплексной интерпретации космофотоснимков тропических пустынь // Методы прикладной и региональной физической географии. н.: Изд. МГУ. 1973. - С. 135-138. (Соавтор Ю.Г.Ермаков).
' 2. Опыт обновления карт физико-географического Атласа Мира по Фотографиям с пилотируемой орбитальной станции "Салят" // ЭД1 СССР й 4. 1973, т. 211. - С. 925-927. (Соавторы Б.В.Виноградов, А.Л;Григорьев, Б.П.Мяронов, Г.М.Путинцева).
• 3. Космическое фотогоафировапие сельскохозяйственных угодий с
П*К "Союз-9" // Доклады ВАСХНИЛ. И 8. 1973. - С. 9-10 (Соавтора Б.В.Виноградов, В.И.Севаотьянов).
4, Спнг фотографирования посевов сельскохозяйственных культур Сальского ютового участка с ПКК "Союз-9" (( Доклады ВАСХНИЛ. ¡Ь I. 1974. - С. 6-8 (Соавтора Б.В.Вяноградов, В.И.Севаотьянов).
5. Геоботаническая интерпретация и картометрический анализ ее результатов // Исследование природной среды космическими средствами. И.: АН СССР, 1975. Т.4. - С. 98-105. (Соавтор Б.В.Виноградов).
6. Интерпретация растительности и сельскохозяйственных угодий полупустынной зоны на примере Тургакского ключевого участка по многозональным фотографиям //Исследование природной среды космическими средствами". М.: АН СССР, 1976. - С. 63-84 (Соавтор Б.В.Виноградов).
• 7. Распознавание сельскохозяйственных угодий сухостепной зоны по космическим фотографиям (на примере Сальского ключевого участка) // Исследование природной среды космическими средствами. П.: Ali СССР, 1976. - С. 45-Й.
8. Прослеживание весеннего проснхания почв субаридных зон по космическим ТВ изображениям на примере Кустанакской и Тур-гайской областей //Исследование природной среды космическими средствами. М.: АЛ СССР, 1976. - С. 156-164.
9. Распознавание нарушенных ландшафтов аридной и субаридной зон по материалам космическом съемки Земли // Всесоюзное совещание "Климат, рельеф и деятельность человека". Казань, 1978. 4.2. - С. 25-26.
10. Анализ цифровых данных многоспектрального сканирования сельскохозяйственных культур Ферганского ключевого участка // Доклады ВАСХНИЛ. Уг 9. 1978. - С. 22-24. (Соавтор Б.В.Вшюградов).
11. Результаты предварительной комплексной географической интерпретации материалов многозональной съемки, полученных с КК "Союз-22" в совместном эксперименте СССР и ГДР "Радуга"// Космическая съемка и тематическое картографирование. М.: Изд. МГУ. 1979. - С. 83-115. (Соавторы К.Л.Салшцев, С.С.Воскресенский, Е.К.Козлова и др.).
12. Изучение сельскохозяйственных угодий Ферганской долины по материалам многоспектрального сканирования // Проблемы освоения пустынь. Ашхабад, & 4. 1980. - С. 58-63. (Соавтор Б.В.Виноградов).
13. К изучению антропогенных изменений природной среды по космическим снимкам // Вестник Московского университета. Серия 5.
' Геогоафия. Я I. 1980. - С. 18-24. (Соавторы В.П.Буров, Ю.Г.Ермаков).
14. Первые результаты тематического дешифрирования снимков // "Союз-22" исследует Землю. Ы.: Наука, i960. - С. 136-154.
■'(Соавторы К.А.Салшцев, С.С.Воскресенский, Е.К.Козлова и др.).
15. Эталонирование изображений антропогенных образований н их комплексов на космических снимках // Космическая съемка
и тематическое картографирование. Н.: МГУ. 1980. - С. 247-256. (Соавторы В.П.Буров, Ю.Г.Б^маков).
16. Опыт эталонирования антропогенных изменений природной среда но аэрокосмическим снимкам // Исследование Земли из космоса. I 4. 1980. - С. 35-39.
17. -Интерпретация совремешшх ландшафтов Алайскон до лини по космическим снимкам с "Союз-22". (на рус. и англ. яз.) // Исследование Земли из космоса. Те 5. 1980. - С. 40-49. (Соавтор
B.П.Буров).
18. Изучение антропогенных изменений земелышх ресурсов по космическим снимкам // Ангропогешше изменении земельных ресурсов зарубежных стран. Итоги науки и техники, т. 10. I/'.: ВИНИТИ, 1981. - С. 144-168.
19. Обновление карты совремешшх ландшафтов Центральной части Италии по космическим снимкам, (на рус. и англ.яз.) // Исследование Земли из космоса. 1981. 6. - С. 19-25 (Соавторы Э.П.Романова, К.Н.Суханова).
20. Опыт сопоставления ландшафтов орошаемого земледелия пустынных зон по материалам космической съемки, (на ото. и англ. яз.)// Исследование Земли из космоса. ; s 3. 1982. -
C. 13-23. (Соавтор Т.И.Кондратьева).
21. кос1.шческий мониторинг влияния сельского хозяйства на ландшафты // Методы исследования антропогенных ландшафтов. Л.: АН СССР, 1982. - С. II7-I18 (Соавтор Т.И.Кондратьева).
22. Исследование экосистем горных стран по космическим снимкам // Материалы научной сессии отдела географии, посвященной I5U-летпго присоединения Восточной Армении к России. Ереван. 1У82. - С. 46-49. (Соавтор Б.В.Виноградов;.
УЗ, Классификация современных ландшафтов по космическим снимкам, (на рус. и англ.яз. ) // Исследование Земли из космоса. Js 3. 1983. - С. ь-13.
24. Комплексное картографирование аридных территорий Аризоны по космическим снимкам // Вестник Моск.. ун-та. Серия 5. География. lé 3. 19ö4. - С. 72-77 (Соавтор Т.И.Кондратьева).
25. Роль ландшафтных исследовании в развитии космических методов пдучепия Земли.(на рус. и англ.яз.;// Исследование Земли из космоса. -5 b. I9ö4. - С. IIö-IüI.
■ применение космических снимков при изучении развития современных ландшафтов.(па рус. и англ. яз.) // Исследование Земля из космоса. Js 3, 1983. - С. 21-28 (Соавторы Ю.Г.Ермаков, А.А.Серебров).
27. Об учебном курсе "Космические методы изучения современных ландшафтов'материков" // Вестник Моск. ун-та. Серия 5. География. И 6. 1986. - С. 78-82.
28. Изучение формирования современных ландшафтов Нишей Месопотамии по космическим снимкам.(на_рус. и англ.яз.)// Исследование Земли из космоса, й I. 1987. - С. 51-58. (Соавтор
И.Н. Масленникова).
29. "зучение влияния орошения па современные ландшафты пустыни Кызылкум по космическим снимкам // Совершенствование методов надзора за мелиоративным состоянием орошаемых земель и оценки влияния водных мелиораций на окружающую среду. Ашхабад. 1987. - С. 30-31.
30. Изучение процессов антропогенного обозлеоения по космическим снимкам на примере Юго-Запада IUP // География я природные
ресурсы. Новосибирск, й I. 1988. - С. 169-177. (Соавтор К.Пичман).
31. Анализ развития современных ландшафтов по космическим снимкам /( Вестник Моск. ун-та. Серия 5. География. № а.1988. -С.41-49.
32. Космические методы изучения современных ландшафтов материков.
- Г.!.: МГУ. 1988. - 116 с. (монография).
33. Центральная Италия. Совремегаше ландшафты // Дешифрирование многозональных аэрокосмических снимков. Сканирующая система Фрагмент. Методика и результаты (на рус., англ., нем. яз.).
- Берлин: Академп «ерлаг. М.: Наука. 1988. - С. 63-64 (Соавторы Э.П.Романова, К.Н.Суханова).
34. Пустыни наступают. - Московский университет. 24 июня 1988 г.
35. Изучение процессов опустынивания засушливых районов Азии по космическим снимкам /7 Опыт использования космической информации для изучения природных ресурсов и окруиающей среды.
М.: ЦШШГАиК ГУГК СССР. 1988. - С. 39-41.
36. Ландшафтная индикация процессов-опустынивания по космическим снимкам /У "Всесоюзная конференция "Космические методы изучения биосферы". Звенигород, 25-27 апреля 1988". М.: ИГАН. 1988,
- С. II. (Соавторы Н.Н.Алексеева, И.Н.Масленникова, А.В.Птичников).
37. Геоэкологическая оценка антропогенного воздействия на современные ландшафты по космическим снимкам // Природа и ресурсы. Т.Ш И 2-4. 1988. - С. 32-44. (Соавтор Ю.Г.Ермаков).
38. Опыт изучения природно-антропогешшх процессов в Раджастхане (Индия) по космическим снимкам // География и природные ресурсы. В 4. 1989. - С.86-95. (Соавтор А.С.Шестаков).
39. Геоэкологические аспекты космического мониторинга зон экологического бедствия // Всесоюзная конференция "Методы и средства дистанционного зондирования Земли и обработки космической информации в интересах народного хозяйства". Рязань. 1У89. - С. 106-108.
40. Комплексное географическое картографирование как основа регионального косшгческого мониторинга современных ландшафтов аридных зон // 1У региональная научно-техническая конференция "Эколого-географическое картографирование и оптимизация природопользования в Сиоири". Иркутск. 1989. - С. 176-177.
41. •Космические методы исследования тгрисроднорчеиовн* болезней // ХП Всесоюзная конференция по природной очаговости болезней.
■ Новосибирск. 198а. - С. 20-21 (Соавторы С.М.Малхазова, В.С.Тикунов).
42. Опыт применения системного подхода к изучению современных ландшафтов по космическим снимкам // Исследование Земли из космоса, а I. 1990. - С. 40-48.
43. Историко-географические исследования ландшафтов Западного Мрака по космическим снимкам // Известия ЕГО. Т. 122. Вып. 3. 19У0. - С. 25Ь-Ж.
44. исторические аспекта космического мониторинга опустынивания Приаралья и Месопотамии // вестник I.'.ock. ун-та. Серия а. География. JS У. 1990. - С. 21-27.
•45. Ландшафтная индикация процессов опустшшвшшя по космическим снимкам П Космические методы изучешм биосферы. М.: Наука. 1990. - С. 23-29. (Соавторы H.H.Алексеева, И.Н.Масленникова, А.В.Птичников).
46. Космический геоэкологический мониторинг Приаралья /( Тезисы докладов Ш Съезда географического общества ¡{аз.ССР. Экологические проблемы Казахстана. Часть I. Проблемы региональной экологии и природопользования. Алма-Ата: 1990. - С. 11-12. (Соавтор А.В.Птичников).
47. Космический мониторинг зон экологического бедствия аридных регионов // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Региональные биосферные и экологические исследования космическими средствами". Звенигород. 1990. - С.77. (Соавторы Н.Н.Алексеева, В.В.Вухрер, Т.И.Кондратьева, А.В.Птичников).
48. Комплексные геоэкологические исследования зон экологического бедствия по космическим сшшкам // Тезисы докладов Межведомственного семинара "Проблемы мониторинга и пути решения экологического оздоровления Аральского моря и Приаралья". Москва. 1990. - С. 9. (Соавторы H.H.Алексеева, ТЛиКондрать-ева, А.В.Птичников).
4У. Результаты разработки космического геоэкологического мониторинга аридных регионов СССР и Ирака // Конструктивные задачи ландшаЛЗтно-экологическшс исследовании. И.: Московский филиал ВГО СССР. 1990. - С. 18-20.
50. Моделирование тематического содержания синтетических медико-географических карт // Тезисы докладов I республиканской конференции "Региональные медико-географические атласы и их роль в улучшении антропо-экологической обстановки". Тбилиси.
1990. - С. 50. (Соавторы С.М.Малхазова, В.С.Тикунов).
51. Космические методы исследования истории взаимодействия природы и общества па примере Приаралья и Месопотамии // История взаимодействия общества и природы: факты и концепция.
Часть I. Москва. 1У90. - С. 196-198.
52. Комплексное геоэкологическое картографирование Приаралья и пустыни Кызылкум по космическим снимкам // Вестник Моск. ун-та. Серия 5. География, J8 3. 19У1. - С. 21-^У.
53. Приаралье - 1срупнейтая зона экологического бедствия в Сред-"ней Азии Ц Вестник Моск. ун-та. Серил 5. География. Я 4.
1991. С^УВ^ЭУ«
. 54. Космический мониторинг современных ландшафтов аридных зон // Исследование Земли из космоса. В 4. 1991. С. II9-I29.
55. Лоточники и методы исторических реконструкций изменений окружающей среды. Серия палеогеография. Итоги науки и техники. - М.: ВИНИТИ, 1991, Т.8. - 161 с. (Соавторы: А.Д.Александровский, В.В.Анненков, Э.Г.Истомдна, А.В.Постников, П.А.Хотпнский).
56. Космический мониторинг зон экологического бедствия аридных регионов // Хеодезия и аэрофотосъемка. № I. 1991. С. 40-48. /Соавторы Н.Н.Алексеева, Т.И.Кондратьева, А.В.Птичников/.
57. Космическое ландшафтоведение и проблемы изучения зон экологического бедствия // Аральский кризис /истоэико-геогра1ическая ретроспектива/. I.!.: АН. СССР, 1991. С. 6-27./Соавтор Б^В.Андрианов/.
58. Методическое руководство по картографированию и оценке современных ландшафтов. - ШЛ1, 1991. - 37 с. /Соавторы М.А. Ар. шинова, Е.В. ¡."¡иланова и др./.
59. Историко-ландшафтные исследования в зоне орошаемого земледелия на основе аэрокосмических методов // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Историческая география ландшафтов: теоретические проблемы и региональные исследования. Петрозаводск, 1991. С. 124-126. /Соавтор Б.В. Андрианов/.
60. Концепция космического мониторинга зоны экологического бедствия в Приаралье // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Природные и социально-экономические проблемы экологически деста-
, билизированных регионов". Алма-Ата, 1991. С. 55-56.
61. Использование материалов космической съемки для повышения эффективности медико-геогра|ических исследований // Тезисы докладов У1П Всесоюзной конференции по медицинской геогра^и. Ленинград. 1991. С. 141-142. /Соавторы С.М.Малхазова, А.В. Алея-кевкч/.
62. Ландшафтная оценка размещения и динами^! эпизоотий ™ среди грызунов в пустыне Кызылкум по космическим снимкам // География и природные ресурсы. № 2. 1992. С. 143-152. /Соавторы С.М.Малхазова, В.С.Тикунов/.
63. Interpretation of agricultural crops and land use on oversmall scale space photos // Abstracts of the 18 Plenary Meeting of COSPAR. Varna. 1975. - P* 4-19-420, (With B.V.Vinogradov, V.I. SevastJanov).
ба. Remote sensing methods of interpretation of anthropogenic changes of environment // Abstracts of the 28 Congress of IAF. Prague. 1977. - P. 216.(With V.P.Eurov, J.G .Ennákov) .
65. Rea ote' sensing research of negative anthropogenic influence on landscapes // Abstracts of the 29 Congress of ЫГ. Dubrovnic. 1978. - Г. 23^.
66. Remote sensing methods of interpretation of anthropogenic changes of environment // Papers of the 28 Congress of IAF. Prague. -1977, _ 16 p. (With V.P.Burov, J.G.Eroa&ov;.
67. Agricultural vegetation productivity evaluation by spectronetric method on "Souz-22" space photos // Abstracts of the 23 Plenary Meeting of ССПРАЕ, Budapest. 1980. - P. 324-325.(With V.V.Akce-nov).
68. Comparative remote sensing interpretation of analogous agricultural landscapes of tho Golodnaya steppe and Arizona // Abstracts of tho 32 Congress of IAF. Rone. 1961. - P. 77.(With V.I. Sevastjanov, T1.1 .Kondrat jeva) .
69. The-evaluation of man's activity and influence on the environment based on space photos // Abstracts of the 36 Congress of IAF. Stockholm. 1905. - P. 13. (With Rnnakov J.G.).
70. The evaluation of man's activity and influence on the environment based on space photos // Papers of the 36 Congress of IAJ. Stockholm. 1985. - 9 p. (With J.G.Ermakov).
•71. Anthropogenic processes research using space photos // Abstracts of the 37 Congress of IAF. Insbruck. 1986. - P. 95.
72. Landscape indication of desertification using space images // Abstracts of the 39 Congress of IAF. Bongolur. 1988. - P. 2TV.
73. Landscape indication of desertification using space images // Papers of the 39 Congress of IAV. Bongolur. 1988. - G p.
7*. The Study of Deforestation Processes with Space Image of the Southwestern GER // Mapping Science and Remote Sensing, Ho. V. 25. 1988. - P. 263-275.(With K.Pichman).
75. Study of natural and human processes in Rajasthan (India) with space imagery // Mapping Sciences and Remote Sensing. Ro. 3. V. 27. 1990. P. 199-211.(With A.S.Shestakov).
76. Space monitoring of arid ecological hazard zones // Abstracts of the 4-1 Congress of International Astronautical Federation. Dresden. 1990. P. 137.
77. Space mapping monitoring of ecological cri3io zones geosystens in the USSR // International Seminar on monitoring Geosystems. Perspectives for .the 21 Century. Dalhi. 1991. - P.38. (With Y.S.Tikunov).
78. Integrated studies of Irrigated faming areas through satellite images // Reclamation of Saline Irrigated Soil3 and their Laboratory Technology. M.s CIP, 1991. P.65-02. ' ■
79. Space monitoring of spread and dynamics of natural-focu3 diseases (as evidences by plague in Kyzyl-Kum) //Geographia Uedica. Y.21. 1991. P.77-08. (With S.M.Malkhazova, V.S.Tikunov).
Подписано в почать 10»04.92. Заказ 573 ФорШт 60x84/16 Тирад 120
Москва. Типография РАСД1
-
Глушко, Елена Валентиновна
-
доктора геолого-минералогических наук
-
Москва, 1992
-
ВАК 11.00.11
- Природные и антропогенные изменения аридных ландшафтов котловин Восточного Тянь-Шаня
- Геоэкология селитебных ландшафтов Республики Мордовия
- Разработка систем комплексного геоэкологического мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых
- Геоэкологическая оценка и оптимизация системы мониторинга территории в районе Кирово-Чепецкого химического комбината
- Геоэкологический мониторинг современных степных ландшафтов Монголии
