- •Мета і завдання навчальної дисципліни
- •Лабораторні заняття
- •Тема 1. Сучасний стан і принципи природоохоронного картографування з використанням космічних знімків.
- •1.1. Сучасний стан тематичного картографування за матеріалами космічних зйомок.
- •1.2. Принципи складання карт раціонального використання природних ресурсів й охорони навколишнього середовища за космічними фотоматеріалами.
- •Тема 2. Основний зміст карт, спрямованих на забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів.
- •2.1. Ландшафтні карти як комплексні карти екологічного потенціалу.
- •2.2. Карти сучасного стану природних ресурсів й антропогенних ландшафтів.
- •2.3. Карти раціонального використання природних ресурсів й охорони навколишнього середовища.
- •Тема 3. Методика складання карт природоохоронної тематики за космічними фотоматеріалами.
- •3.1. Методика складання вихідних оригіналів карт.
- •3.2. Загальні прийоми дешифрування космічних фотоматеріалів серій карт природоохоронної тематики.
- •Тема 4. Особливості тематичного дешифрування космічних фотознімків при складанні карт природоохоронної тематики.
- •4.1. Досвід дешифрування космічних фотоматеріалів для створення карт природоохоронної тематики.
- •4.2. Порівняння результатів дешифрування різних космічних фотоматеріалів.
- •4.3. Приклади експериментального дешифрування перетворених матеріалів космічної фотозйомки.
- •Тема 5. Досвід побудови серій карт природоохоронної тематики за космічними фотоматеріалами.
- •5.1. Карти лісо-болотних ландшафтів Східної Європи (Нечорнозем'я).
- •5.1.1. Смоленський аграрно-лісогосподарський район.
- •5.1.2. Солігорський аграрно-промисловий район.
- •5.2. Карти пустель Середньої Азії.
- •5.2.1. Серія карт Південно-Західних Кизилкумів.
- •5.2.2. Серія карт Південного Приаралля.
- •5.3. Карти гірсько-тайгових ландшафтів Північного Прибайкалля.
- •Тема 6. Деякі перспективи організації робіт з комплексного тематичного картографування природних ресурсів за космічними фотоматеріалами.
Тема 2. Основний зміст карт, спрямованих на забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів.
2.1. Ландшафтні карти як комплексні карти екологічного потенціалу.
Карти природних умов необхідні для виявлення основних природних закономірностей і встановлення потенційних екологічних можливостей території. Найбільш повно ці умови відображаються на ландшафтній карті.
Аналіз більшості ландшафтних карт показує, що вони являють собою, як правило, синтез окремих покомпонентних карт, головним чином карт рельєфу й грунтово-рослинного покриву, або ж є схемами фізико-географічного районування території з тим або іншим ступенем деталізації розчленовування. Такі карти не відповідають своєму призначенню й назві. Підлегле значення ландшафтних карт підкреслюється розташуванням їх у серіях карт або атласах: вони, як правило, замикають карти природи, тобто містяться у вигляді завершального огляду всіх покомпонентних карт.
Однак ландшафти є не просто сумою окремих компонентів, а являють собою особливу фізико-географічну єдність (або складну геосистему різних матеріально-енергетичних рівнів) зі своїми законами розвитку й морфологічною виразністю, наявністю внутрішньо- і міжландшафтних взаємозв'язків. Системний підхід до вивчення й картографування ландшафтів визначає необхідність розробки ландшафтних карт нового типу, на яких знайшли б відображення ці усередині- і міжландшафтні взаємозв'язки, тобто крім відображення на картах закономірностей розподілу фізіономічних компонентів ландшафту великого значення набуває відображення деципієнтних компонентів у їхньому зв'язку й виразності в морфології ландшафту. Такі карти необхідні для обґрунтування географічного прогнозу, для правильного планування заходів щодо раціонального використання природних ресурсів й охороні навколишнього середовища.
Так, для обґрунтування географічного прогнозу ландшафтна карта повинна:
1) реалізувати принцип комплексності на основі багатоступінчастого підрозділу й виявлення структурних основ організації природного середовища, що припускає не аналітичну (покомпонентну), а синтетичну форму узагальнення;
2) здійснювати показ динамічного стану геосистем (корінних, уявнокорінних, спонтанних, антропогенних);
3) мати підвищену інформаційну ємність.
Ландшафтні карти, побудовані подібним чином, повинні бути центральними в серії тематичних карт географічного змісту й при створенні серії повинні бути основою для побудови покомпонентних карт. Для складання такої ландшафтної карти необхідне проведення спеціальних досліджень.
Найбільш повно такому ландшафтному картографуванню відповідають праці А. Г. Ісаченко і В. А. Ніколаєва, що розробили методику дрібномасштабного і середньомасштабного ландшафтного картографування. Складена під керівництвом В. А. Ніколаєва попередня ландшафтна карта була основою для побудови інших покомпонентних карт при створенні атласів природи Цілиноградської і Кустанайської областей й Алтайського краю.
При складанні легенди до такої карти використовується таксономічна класифікація, що будується за принципом від загального до часткового (Табл. 3). Практично вона використовується при побудові оглядових ландшафтних карт закордонних пустель.
Таблиця 3
Класифікаційні категорії ландшафтів й ознаки їхнього виділення
(фрагмент)
Головні категорії
|
Таксони й приклади
|
Тип контакту й впливу геосфер у структурі ландшафтної оболонки |
Відділи: ландшафтів суші, водних ландшафтів |
Енергетична база ландшафтів-поясно зональні розходження водно-теплового балансу |
Системи: субарктичних, бореальних, суббореальних, семіаридних ландшафтів й ін. |
Секторні кліматичні розходження, кон-тинентальность клімату |
Підсистеми: суббореальних, семіаридних ландшафтів: помірно континентальна, континентальна, різко континентальна |
Морфоструктури вищого порядку (елементи мегарельєфу), тип природної зональності (горизонтальної або вертикальної) |
Класи: рівнинних ландшафтів, гірських ландшафтів
|
Морфоструктури другого порядку (мор-фогенетичні підрозділи макрорельєфу |
Підкласи рівнинних ландшафтів: низинний, височинний |
Ґрунтово-кліматичні ознаки на рівні типів ґрунтів і класів рослинних сполук |
Типи ландшафтів: лісостеповий, степовий і т.д |
Вплив геологоструктурних умов на ландшафтну диференціацію в кліматично однорідному регіоні досить наочно можна простежити на прикладі аридних областей, які виділяються по співвідношенню тепла й вологи. М. П. Петров запропонував багатоступінчасту класифікацію пустель, наведену в Табл. 4:
Таблиця 4
Багатоступінчаста класифікація пустель
Щабель
|
Критерій виділення |
Виділені таксони |
І |
Характер клімату |
Система аридних й екстрааридних пустель |
ІІ |
Морфоструктурні ознаки (у межах кожної системи)
|
Класи або морфоструктурні області (денудаційно-тектонічні дочетвертинні, структурні пластові рівнини крейдового й палеогенового віку |
ІІІ |
Характер поверхневих відкладень і грунтів (у межах кожної морфоструктурної області) |
Група типів ландшафтів (або літо-едафічні типи пустель) -: піщані, щебнисті й т.д.
|
IV |
Характер грунтово-рослинного покриву (у межах літо-едафічного типу пустель) |
Типи ландшафтів
|
I щабель — підрозділ пустель по характеру їхнього клімату на аридні й екстрааридні;
II щабель — виділення усередині них морфоструктурних областей;
щабель — виділення в кожній морфоструктурній області літо-едафічних типів пустель по характеру їх поверхневих відкладень і грунтів (наприклад, піщані, щебнисті, кам'янисті й т.д.);
щабель — подальший поділ літо-едафічних типів пустель на ландшафтні типи по характеру рослинного покриву.
Такий підхід до побудови ландшафтної карти виявився найбільш доцільним при використанні матеріалів космічної зйомки.
Космічні фотознімки завдяки оптичній генералізації природних утворень представляють оперативну інформацію в області морфоструктурної будови земної поверхні. Особливості їхнього фотозображення дозволили підійти до побудови ландшафтної карти на морфоструктурній основі, тобто з урахуванням структурно-тектонічної будови території і її відображення у рельєфі й всіх виявлених попередніми дослідженнями внутріландшафтних взаємозв'язків між компонентами ландшафту. У той же час космічні фотознімки, що володіють значною оглядовістю, служать важливим матеріалом для вивчення просторових міжландшафтних зв'язків між окремими морфологічними елементами ландшафту або між сусідніми ландшафтами, тобто між геосистемами різного рівня. Вивчення таких міжландшафтних взаємозв'язків і взаємозалежностей розкриває широкі перспективи для вивчення динаміки природних компонентів, наприклад динаміки геохімічних і ґрунтових потоків.
При складанні ландшафтної карти по космічних фотоматеріалах на першому етапі виділяються морфоструктурні області, які характеризуються сполученнями певних класів, типів ландшафтів, приурочених певним морфоструктурам вищого порядку (елементам мегарельєфу), з урахуванням природної зональності (горизонтальної в рівнинних областях, вертикальної поясності - у горах). Подальший поділ здійснюється на основі виділення морфоструктур другого порядку (по морфогенетичним підрозділах макрорельєфу) з обліком літо-едафічних умов. Нарешті, види ландшафтів й їхні морфологічні поділи відокремлювалися по сполученню мезоформ рельєфу й ґрунтово-рослинного покриву, що утворює на знімках характерні відтінки фототону й певні малюнки фотозображення.
Для складання ландшафтної карти на основі дешифрування космічної фотоінформації необхідно встановити існуючі ландшафтні взаємозв'язки як між компонентами ландшафту, так і між ландшафтами і їхніми групами різного таксономічного рангу. Це дозволяє найбільш повно інтерпретувати матеріали космічних фотозйомок і методично правильно підійти до складання серій карт, спрямованих на забезпечення заходів раціонального використання природних ресурсів й охорони навколишнього середовища. У Табл. 5 наведена схема таких взаємозв'язків, що використовуються при ландшафтному дешифруванні космічних фотознімків.
Таблиця 5
Схема ландшафтно-індикаційних зв'язків, що використовуються при ландшафтному дешифруванні
Вид зв'язку |
Індикатори |
Ознаки виділення |
Об'єкти, що дешифруються |
Внутрішньо-ландшафтні (вертикальні)
|
Фізіономічні компоненти ландшафту — індикатори (форми рельєфу, іноді рослинність) |
Структура фотозображення |
Важкоспостережувані компоненти ландшафту - (ґрунтові води, ґрунти й т.д.) |
Міжландшафтні (горизонтальні)
|
Морфологічна структура ландшафту, спряженість ландшафтних елементів |
Текстура фотозображення |
Стадії екзогенних процесів, генезис явищ й об'єктів |
Як приклад, що ілюструє деякі внутрішньо-ландшафтні взаємозв'язки (Табл. 6), наведена схема ландшафтної структури піщаної пустелі, розвинутої в умовах оборотньо-прямої синкліналі, де піски підстилаються товщею водотривких глин палеогенового віку, що обумовлюють формування підпіщаної лінзи прісних ґрунтових вод.
Використання при ландшафтному дешифруванні всього комплексу внутріланшафтних і міжландшафтних взаємозв'язків дозволяє встановити дешифрувальні ознаки фізіономічних компонентів ландшафту й використовувати їх для вивчення й картографування деципієнтних компонентів ландшафту й виявлення їх антропогенних змін.
Результати виявлення ландшафтних взаємозв'язків між фізіономічними й важкоспостережуваними компонентами ландшафту звичайно оформляються у вигляді різних таблиць, схем або графіків. Прикладом може служити ландшафтно-гідроіндикаційні таблиці, складені для районів пісків Саускан (див. Табл. 6) і низин Амудар'ї (Табл. 7).
Таблиця 6
Ландшафтно-гідроіндикаційна схема-таблиця піщаного масиву Саускан
(Мангишлак)
Тип пустелі |
Гідродина-мічна область |
Індикатори - рельєф і рослинність |
Ґрунтові води |
Витрата прісної води на евапотранспірацію із площі контуру, м3
|
|
Глибина залягання, м |
Мінералізація |
||||
Піщана пустеля |
I. Область живлення вод підпіщаної лінзи |
Крупногорбисті й горбисто-пасмові піски, незакріплені, з одиничними кущами джузгуна |
5—10 (зниження), 10—15 (горби) |
Прісні |
— |
|
II. Область розванта-ження вод підпіщаної лінзи |
Комплекс горбистих пісків з бозгонно-ча-гировими сполуками й витягнутих плоских знижень зі сполуками фреатофітів (очерет, джантак, солодець, чий й ін.), що займають від 32 до 55 % площі |
1,5—2,5 (зниження), 3—5 (горби) |
Прісні |
14 635,98 |
Комплекс крупногорбистих пісків, закріплених бозгонно-чагировими сполуками, і знижень зі сполуками фреатофітів, що займають до 8 % площі
|
1,5—2,5 (зниження), 3—5 до 10 (горби) |
Прісні |
7 986,9 |
||
Долиноподібне зниження з комплексом сполук чия
|
1—1,5 |
Прісні й слабко-солонуваті |
19 035,6 |
||
|
III. Область виклиню-вання прісних вод підпіщаної лінзи |
Пологогорбисті піски з терескеново-бозгонно-чагировою сполукою на горбах і джантаково-чагировою із чиєм на зниженнях, що займає до 50 % площі |
1,5—2,5 до 3 м (зниження), 3—5 (горби) |
Прісні й солонуваті |
952,4 |
Долиноподібне зниження з комплексом солончакового чийовника, очеретяно-джантаково-франкенієвою сполукою і солончаковими ділянками, позбавленими рослинності |
1,5—2,5 |
Від прісних до солонуватих і солоних |
5 396,4 |
||
Супіщана слабкохвиляста рівнина з по-лино-очеретяно-франкенієвою сполукою за участю чия й джантака
|
1,5-2,5 до 3 м |
— |
8 165,6 |
||
Таблиця 7
Ландшафтно-індикаційна схема низин Амудар’ї (фрагмент)
Ландшафти |
Фізіономічні компоненти |
Деципієнтні компоненти |
|
Ґрунтові умови |
Гідрогеологічні умови (для ґрунтових вод) |
||
Сучасна долина ріки
|
Тугайна заплава й острова з вербово-маслинковими й маслинково-тополиними тугаями, солодково-трав’яними луками |
Лессоподібні й піщані алювіальні відкладення
|
Ґрунтові води прісні |
Слабкогорбиста й горбиста піщана й піщано-глиниста рівнина, іноді з комплексом солончакових знижень із полино-чагарниковими й полино-джантаковими сполуками |
Суглинні алювіальні й піщані еолові відкладення
|
Область транзиту ґрунтових вод і часткового розвантаження штучних потоків |
|
Зрошувані землі. Слабкогорбиста рівнина з великими зниженнями, комплексом полино-солодково-очеретяних сполук |
Супіщані й суглинні алювіальні відкладення
|
Область антропогенного впливу на гідрогеологічні умови, ґрунтові води насичені по мінералізації |
|
Древньодельтові рівнини
|
Такироподібна полого-похила рівнина в комплексі із солончаками й невеликими піщаними масивами |
Глинисті й лессоподібні древньо-алювіально-дельтові відкладення в комплексі з піщаними еоловими відкладеннями |
Область фільтрації поверхневих вод, транзиту ґрунтового потоку по сухих руслах, акумуляція солей по зниженнях |
Пологохвиляста похила рівнина, зайнята комплексом супіщано-суглинних відкладень із полинниками й горбистих пісків з полинно-чагарниковою рослинністю |
Древньодельтові й еолові відкладення |
Засолення й поступове виклинювування ґрунтового потоку |
|
Замкнуті зниження, частково зайняті штучними озерами, що утворилися в результаті скидання поливних вод, оточених солончаками й солончаковими болотами із заростями очерету у комплексі з рівнинними перезволоженими ділянками, зрошувані землі |
Древньодельтові й озерно-солончакові відкладення |
Область фільтрації поверхневих вод, транзиту ґрунтового потоку, антропогенне засолення ґрунтового потоку |
|
Таблиці, що відображають ландшафтні взаємозв'язки, є основою для побудови легенд до ландшафтних й ландшафтно-індикаційних карт. Вони являють собою класифікаційне ранжування ландшафтних одиниць, їх співпідпорядкованість і взаємозв'язок.
В результаті узагальнення нашого досвіду розробки ландшафтних карт на основі використання космічних фотознімків можна сформулювати принципи їхнього складання:
1) ландшафтна карта, будучи самостійним картографічним документом, повинна відображати внутрішньоландшафтні і міжландшафтні взаємозв'язки, а не тільки морфологічну структуру ландшафту або його фізіономічних компонентів;
2) ландшафтна карта повинна складатися на основі мор фоструктурного аналізу, на ній повинні відображатися потенціальні можливості території, тобто вона є комплексною картою екологічного потенціалу;
при побудові ландшафтної карти на основі використання космічної інформації дешифрування знімків і фотокарт проводять за принципом від загального до часткового, керуючись таксономічною класифікацією ландшафтів;
морфоструктурна основа ландшафтної карти дає матеріал для виявлення геохімічних потоків, розподілу різноманітних елементів ландшафту і є основою для створення карт рослинності, ґрунтів, ґрунтових вод й ін.;
ландшафтна карта повинна бути центральною (вихідною) у серії покомпонентних карт і використовуватися при побудові синтетичних карт природоохоронної тематики;
покомпонентні карти будують на основі ландшафтної карти шляхом уточнення й деталізації специфічних особливостей конкретного компонента, тоді як ландшафтна карта в основному спрямована на відображення внутрішньоландшафтних і міжландшафтних взаємозв'язків.
При розробці ландшафтної карти по космічних матеріалах для складання легенди використовуються як описові й картографічні роботи, так і роботи, що висвітлюють загальні геоморфологічні, геологічні й тектонічні особливості регіону (переважно картографічного характеру) у зв'язку з тим, що ландшафти розглядаються як взаємнообумовлений комплекс геологічної будови, складу поверхневих відкладень, рельєфу, умов зволоження, ґрунтово-рослинного покриву.
Рис. 1. Ландшафтна карта Ферганської долини, складена за космічними фотознімками (фрагмент).
На ландшафтній карті Ферганської долини (Рис. 1) виділені природно-територіальні комплекси прямовідображених у рельєфі підвищень, западин і прогинів. Ландшафти помірковано розчленованих середньовисотних гір, приурочених підвищенням, мають сплощені вершинні поверхні з домінуванням денудаційно-ерозійних форм рельєфу й слабко вираженою вертикальною поясністю рослинності. Також виділяються степові і лучно-степові ПТК пологих середньо й слабко розчленованих схилів і сплощених вершинних поверхонь 1 і напівпустельні й сухостепові ПТК, слабко й сильно розчленованих схилів низькогір’їв і крайових частин середньогірських хребтів 2. Ландшафти акумулятивно-ерозійних підгірських і внутрігірських нерівномірно розчленованих рівнин, приуроченіпереважно до прогинів і схилів великих міжгірних западин, ускладнених локальними підвищеннями, представлені напівпустельними й сухостепними ПТК сильно й слабко розчленованими схилами останцових височин, складених товщами й зайнятих групуванням галофітів 3; напівпустельними й сухостепними ПТК середньо й слабко розчленованих пологих схилів височин, складених карбонатно-піщанниковими товщами й зайнятими полино-солянковими й полино-типчаковими сполуками 4; пустельними й напівпустельними ПТК алювіально-пролювіальних похилих підгірських рівнин, конусів виносу й сухих дельт, де розрізняються майже позбавлені рослинності галечники сухих русел 5, полино-ефемерні сполуки на суглинно-щебнистих похилих рівнинах конусів виносу, що злилися 6, культурні землі на суглинно-галькових ділянках долин і конусів виносу 7; нарешті, пустельні, напівпустельні ПТК пролювіально-алювіальних слабко розчленованих рівнин, у значній мірі освоєних під зрошуване землеробство 8. Ландшафти ерозійно-акумулятивних підгірських пологонахилених рівнин і конусів виносу, приурочених до периферії западин і прогинів, представлені пустельними й напівпустельними ПТК, часто освоєними під зрошуване землеробство. Тут виділяються майже позбавлені рослинності галечники по днищах сухих русел 9, полино-злакові сполуки по підвищених суглинково-галькових ділянках між руслами 10 і культурні землі по периферії затоки 11.
Центральну частину Фергани займають ландшафти акумулятивних рівнин міжгірної затоки. Тут виділяються ПТК еолової слабкогорбистої піщаної й алювіальної слабкорозчленованої рівнин. ПТК еолової рівнини представлені: барханними пісками, майже позбавленими рослинності, розташованими на алювіальних лессоподібних суглинках 12; горбисто-барханними пісками, слабко закріпленим групуванням селіну, кандимів, саксаулів 13; комплексом горбисто-барханних пісків з групуванням селіну, кандимів і саксаулів і засолених суглинних знижень зі сполук-галофітів, де зустрічаються кермек, поташник, карабарак 14. Місцями ця рівнина штучно розрівняна й освоюється під поливне землеробство 15. Алювіальна рівнина долини ріки представлена заплавою й терасами з луко-болотною й тугайною 16 або культурною рослинністю 17. Добре простежується русло ріки 18.
Ландшафти даної території (див. Рис. 1) відрізняються значно більшою розмаїтістю: від рівнинних пустельних до високогір'їв зі сніжниками й дрібними льодовиками. Оглядовість космічних знімків й уточненої фотокарти дозволяють відразу чітко виділити групи типів ландшафту по макрорельєфу, визначеному тектонічним планом будови території.
Ландшафти усередині цих груп характеризуються переважаючим типом процесів денудації або акумуляції пухких відкладень, рухами ґрунтових потоків і перерозподілом хімічних макро- і мікроелементів.
