WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Рисунок 1- Картосхема границ участков и фрагментов космических снимков юго-запада, востока и юго-востока Васюганской равнины. Цифрами обозначено: 1- «Узас», 2 - «Ича», 3 - «Бородинск», 4 - «Плотниково», 5 - «Икса», 6 - «Пономаревка» Васюганская наклонная равнина, площадь которой составляет около 147 тыс. км2, занимает часть междуречья Оби и Иртыша. На юге Васюганская наклонная равнина замыкается узкой полосой Северо-Барабинской равнины, которая ограничивает с севера Барабинскую низменность. Орографической осью Васюганской равнины является вытянутая на западсеверо-запад плоская сильно заболоченная водораздельная зона, занятая Большим Васюганским болотом (53 тыс. км2) с высотами до 150-166 м на востоке и 135 -142 м на западе.

Климат исследуемой территории относится к континентально циклоническому с умеренно теплым летом и умеренно суровой снежной зимой (Коженкова, Рутковская, 1966). Средняя годовая температура воздуха на территории Васюганской равнины отрицательная и изменяется от -1 до -C. Годовое количество осадков на территории Васюганской равнины изменяется в среднем от 400 до 500 мм (География…, 1988; Справочник…, 1993).

В почвенном покрове Васюганской равнины преобладают дерновоподзолистые почвы. Для почв южной части характерна повышенная микроагрегированность и гумусированность горизонтов (Дюкарев, 2005). В южно-таежных лесах преобладают березовые и осиновые насаждения восстановительных смен пихтовых и еловых лесов (Ильина и др., 1985).

Глава 3 Технология дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова Оценку состояния растительного покрова Васюганской равнины наиболее целесообразно проводить с использованием космических снимков (Алексеева, Дюкарев и др., 2004). Технология дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова основывается на выполнении нескольких этапов (рис. 2).

Рисунок 2 - Общая схема дешифрирования космических снимков и оценки состояния растительного покрова в ГИС (составлено автором работы): КС - космический снимок; БД – база данных; СЦК - система цифровых карт В работе использовались космические снимки 1989 - 2001 гг. съемки различных участков Васюганской равнины, полученные с космических аппаратов Ресурс-О1 (сканер МСУ-Э), Terra (сканер ASTER), Landsat -1,- 5,-7 (сканеры MSS, ТМ, ETM+).

Система цифровых карт включает оцифрованные топографические карты различных масштабов Томской и Новосибирской области, фрагменты планов лесонасаждений, карты растительности (Carbon Storage…, 2001) и цифровые модели рельефа геологической службы США (USGS).

Цифровые карты связаны с таблицами базы данных. Базу данных в приложении Microsoft Access составляют: таблица лесотаксационных данных, относящаяся к цифровому фрагменту плана лесонасаждений М 1: 50 Пихтовского лесхоза Шегарского лесничества, таблица описаний точек полевых исследований ключевых участков «Пономаревка» и «Икса» и таблица сведений о пожарах, случившихся в восточной части Васюганской равнины.

На этапе пространственного совмещения проводится преобразование форматов и географическая привязка космических снимков к топооснове с использованием программы ERDAS Imagine 8.1. Классификация космических снимков проводится с обучением на эталонных участках в системе MultiSpec 2.7. В качестве эталонных участков рассматриваются однородные по пиксельным значениям яркости фрагменты космического снимка, которые соответствуют одному типу растительности. Точность классификации пикселов космического снимка в работе оценивается двумя способами: 1) с использованием средств программы компьютерной обработки многозональных снимков MultiSpec 2.7; 2) с использованием программы расчета относительной среднеквадратичной разности площадей одинаковых растительных группировок, определенных по классифицированному снимку и по картам растительности (Carbon Storage …., 2001), которые частично накладываются на космические снимки. Алгоритм расчета относительной среднеквадратичной разности реализован автором диссертации на языке программирования Avenue (Avenue…..., 1996) в среде ГИС ArcView 3.x. Построение карт растительного покрова проводилось на нескольких участках, расположенных на юго-западе, востоке и юго-востоке Васюганской равнины. Картографические измерения осуществлялись с расчетом площадей сообществ растительного покрова и их модификаций и коэффициентов энтропии. Энтропийный критерий количественно характеризует неоднородность и мозаичность территорий (Алексеева и др., 2006). Расчет коэффициентов энтропии реализован автором работы на языке программирования Avenue в среде ГИС ArcView 3.x в соответствии с формулами А.М. Берлянта (1997).

Глава 4 Оценка состояния растительного покрова Васюганской равнины на основе космических снимков Для оценки состояния территорий проведено картографирование растительного покрова ключевых участков Васюганской равнины на основе дешифрирования космических снимков. Общий перечень типов сообществ растительности (табл.1), дешифрированных на космических снимках территории Васюганской равнины в работе сформирован на основе анализа описаний точек полевых исследований, лесотаксационных данных и литературных сведений (Ильина и др., 1985; Лапшина и др., 2000; Храмов, Валуцкий, 1977).

Таблица 1 - Типы растительных сообществ модельной территории, дешифрируемые на КС Олиготрофные типы болот:

1 сосново-кустарничково-сфагновое болото (рям);

2 грядово-мочажинный комплекс;

3 рямово-озерково-топяной комплекс;

Мезотрофные типы болот:

кустарничково-болотнотравно-сфагновое мезотрофное болот с редким сосново- березовым древесным ярусом;

5 веретьево-топяной комплекс;

6 шейхцериево-сфагновая топь;

7 кустарничково-осоково-пушицево-сфагновая топь;

Евтрофные типы болот:

8 низинное мохово-осоковое болото;

9 тростниково-осоковое болото с островами рямов;

10 древесно-кустарничково-моховое болото;

Заболоченные леса:

11 березово-ивняковая обводненная полоса болота;

12 березовые, осиново-березовые молодые насаждения;

13 сосново-березовые и осиново-березовые приспевающие насаждения;

14 сосновые леса;

15 темнохвойные леса;

Антропогенно нарушенные территории:

16 пашни;

17 осушенное болото;

18 вырубки;

19 дороги и населенные пункты;

20 гари.

Для ключевых участков «Узас», «Ича», «Пономаревка» и «Икса» характерно типологическое разнообразие растительного покрова (рис. 3, рис.4).

Рисунок 3 - Карты растительного покрова КУ: а) «Узас», б) «Ича». Цифрами 1-18 обозначены сообщества растительного покрова (см. табл.1) Примечание. Карты составлены Алексеевой М.Н. в результате дешифрирования КС Terra от 10.08.2001 г. и от 01.06.2001 г.

Рисунок 4 - Карты растительного покрова КУ: а) «Пономаревка», б) «Икса». Цифрами 1-обозначены сообщества растительного покрова (см. табл.1) Примечание. Карты составлены Алексеевой М.Н. в результате дешифрирования КС Ресурс-О1 от 23.07.98 г и КС Landsat-7 от 07.07.1999 г.

Из болотных типов растительности на ключевых участках «Узас» и «Ича» наибольшую площадь занимают олиготрофные, представленные сосново-кустарничково-сфагновыми болотами (109377 га и 60455,3 га) и рямово-озерково-топяными комплексами (114842,8 га и 45919,2 га). Наряду c олиготрофными типами болот в структуре растительного покрова ключевого участка «Узас» значительную площадь (52166,6 га) занимают евтрофные тростниково-осоковые сообщества в сочетании с сосновокустарничково-сфагновыми болотами (см. рис. 3). В структуре ключевого участка «Ича» кроме вышеперечисленных распространены веретьевотопяные комплексы (26561,1 га), кустарничково - осоково - пушицевосфагновые топи (41999 га), болота низинные осоково-гипновые (52951 га) и древесно-кустарничково-моховые болота (40255,8 га). Долины реки Васюган и ее притоков, берущих начало на Большом Васюганском болоте в границах ключевого участка «Узас» облесены сосново-кедровыми лесами общей площадью 18678,8 га. Междуречья занимают сосново-березовые травяные и травяно-болотные леса (161034,9 га).

Болотные типы сообществ растительного покрова ключевого участка «Пономаревка» представлены сосново-кустарничково-сфагновыми болотами (рямами), занимающими 22453,4 га, кустарничково-болотнотравносфагновыми мезотрофными болотами с редким сосново-березовым древесным ярусом (32343,5 га), кустарничково-осоково-пушицево сфагновыми топями (33197,8 га). В долине реки Шегарка с площадью 32903,9 га распространены березняки с примесью хвойных пород, а в истоках реки Икса встречаются массивы кедровников 4 бонитета с травяным и моховым напочвенным покровом. На ключевом участке «Икса» из болотных типов растительности преобладают сосново-кустарничково-сфагновые болота и рямово-озерково-топяные комплексы, площадь которых составляет 14484,7 га и 13433,3 га соответственно. Значительную часть ключевого участка занимают заболоченные и автоморфные типы леса. Слабопологие склоны водораздела рек Икса и Шегарка заняты сосново-березовыми (58 944,6 га) и осиново-березовыми лесами (13475,7 га). Темнохвойные леса с преобладанием кедра на дерново-глеевых почвах встречаются изолированными островами в приречной полосе верховий рек Нижняя Яря, Верхняя Яря и Антик (см. рис. 4).

Для сравнения пространственной структуры и нарушенности растительного покрова различных участков Васюганской равнины по результатам дешифрирования космических снимков составлены обобщенные карты растительного покрова (рис. 5, рис. 6).

Рисунок 5 - Карта растительного покрова юго-западной части Васюганской равнины Примечание. Карта составлена Алексеевой М.Н. в результате дешифрирования КС Landsat-7 от 02.08.2001 г. и КС Terra от 10.08.2001 г. и от 01.06.2001 г.

Рисунок 6 - Карта растительного покрова восточной части Васюганской равнины Примечание. Карта составлена Алексеевой М.Н. в результате дешифрирования КС Landsat7 от 07.07.1999 г.

Особенности структуры растительного покрова данной территории обусловлены антропогенными и природными факторами.

Для характеристики рельефа Васюганской равнины построена гипсометрическая карта на основе цифровых моделей рельефа геологической службы США с использованием программ ArcView 3.x и «SRTM (*.hgt) batch-import for ArcView». Пространственный анализ темы растительного покрова по гипсометрическим уровням в программе ArcView 3.x показывает, что в юго-западной части Васюганской равнины (см. рис. 5) в границах южной части Большого Васюганского болота с абсолютными отметками рельефа 130-140 м наряду с олиготрофными преобладают мезотрофные и евтрофные болота. Поверхность с гипсометрическим уровнем 140150 м в границах северной части Васюганского болота занимают олиготрофные болота (40%).

В юго – западной части Васюганской равнины (см. рис. 5) общая площадь антропогенных модификаций растительного покрова, занимает 3,5% (рис. 7), что свидетельствует о его умеренно нарушенном состоянии.

Рисунок 7 - Нарушенность растительного покрова участков, расположенных в: а) югозападной части, б) восточной части, в) юго-восточной части Васюганской равнины. Условные обозначения: 1 - олиготрофные болота, 2 - мезотрофные болота, 3 - евтрофные болота, 4 - заболоченные и автоморфные леса, 5 - антропогенно нарушенный растительный покров, 6 - луга Антропогенно нарушенный растительный покров в юго-западной части представлен гарями долины реки Васюган, полями долин рек Чузик, Тара и Майзаз (см. рис. 5). Растительный покров наиболее преобразован и уничтожен при строительстве и эксплуатации Герасимовского нефтегазоконденсатного месторождения. Из населенных пунктов на этой территории преобладают небольшие с населением менее 1000 человек.

Общая площадь антропогенных модификаций растительного покрова в восточной части Васюганской равнины составляет 11% (см. рис. 6, рис. 7), что свидетельствует о более высокой нарушенности данной территории.

Наибольшие площади занимают пашни, осушенные болота, вырубки разных лет и территории, пройденные пожарами. Пашни приурочены к поверхностям, дренируемым долинами рек Бакчар, Икса и Шегарка и приподнятым участкам их междуречий. Осушенные участки болот периодически выгорают. Коренные темнохвойные леса на междуречье Шегарка – Икса практически полностью в разное время вырублены или выгорели.

Населенные пункты составляют Бородинск, Плотниково и Вороновка с населением менее 1000 человек (см. рис. 6).

Ненарушенное за исключением небольших населенных пунктов состояние территории характерно для участка, расположенного на юговостоке Васюганской равнины и являющегося частью охранной зоны заказника на Большом Васюганском болоте (Семенова и др., 2002).

На основе анализа разновременных космических снимков проведена оценка состояния и изменения растительного покрова в результате антропогенных и негативных природных факторов на примере пожаров и вырубок в восточной части Васюганской равнины и нефтегазодобывающего комплекса в юго-западной части.

Пожары. На космическом снимке Landsat от 28.08.1989 г. ключевого участка «Икса» пожары и гари не отмечаются. На снимке от 07.07.1999 г.

обнаружены гари на участке осушенного болота с северной стороны автодороги Томск-Бакчар (рис. 8).

Рисунок 8 - Карты разновременных гарей на осушенном болоте по состоянию территории на: а) 1989 г., б) 1999 г.

Примечание. Карты составлены Алексеевой М.Н. в результате дешифрирования КС Landsat-5 от 1989 г. и КС Landsat-7 от 07.07.1999 г.

Наиболее пожароопасная ситуация сложилась в засушливом 1998 г., общая площадь гарей составила 5267 га, из них торфяника выгорело 3966 га, слабозаболоченной лесной территории - 1301 га. Пожаром были полностью уничтожены растительный покров с приповерхностной толщей торфа на болотах и заболоченных лесах.

Следует отметить, что эти пожары не зарегистрированы в отчетах Томской базы авиационной охраны лесов. Площадь, пройденная пожарами в 1998 г., по статистической отчетности в целом по Шегарскому лесхозу составляет 3146 га, а площадь гарей, дешифрированных на космическом снимке, составляет 5267 га. И в другие годы зарегистрированная площадь пожаров не соответствует реальной (рис. 9).

Рисунок 9 - Площади гарей по статистическим данным и выявленные в результате дешифрирования космических снимков Вырубки. За десятилетний период площадь вырубок на месте темнохвойных лесов участка междуречья Икса-Шегарка увеличилась на 1803 га.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»