Ланлшафтное картографирование окрестностей поселка аршан
Исходные данные и источники для ландшафтного картографирования и создания гис
В данной работе автором была поставлена цель крупномасштабного геоинформационного картографирования ландшафтов окрестностей поселка Аршан с целью проведения морфометрического анализа геосистем для оценки эрозионной устойчивости в целях оптимизации рекреационного использования территории.
Для этого использовались разновременные и разномасштабные карты, ДДЗ и материалы полевых исследований автора.
Картографические источники:
· топографическая карта масштаба 1:50 000 съемки 1979 года;
· топографическая карта масштаба 1:100 000 съёмки 1986 года:
· карта кайнозойских отложений с элементами палеогеографии масштаба 1: 100 000, составленная в 1987 г.
Данные дистанционного зондирования:
· многозональные космические снимки LandSat-7 2009 г. с пространственным разрешением 30 м.
Важным источником для ландшафтного картографирования являются материалы полевых исследований. Как отмечают Н.Л. Беручашвили и В.К. Жучкова [1997, с. 276]: «Поле ничем не заменимо… Сколько бы ни изучали самых прекрасных карт, аэрофото- и космоснимков, фотографий – мы не получим полного, всестороннего географического представления об объекте исследования. Только благодаря полевым работам… мы добьёмся того, что наши модели… будут более или менее адекватны географической действительности». Исследования проводились в июле-августе 2010 года. За этот период выполнены ландшафтные описания 25 точек (рис. 7), расположенных на разных элементах рельефа в окрестностях поселка Аршан.
|
|
|
Для всех точек полевых наблюдений была измерена абсолютная высота и осуществлена географическая привязка с помощью мобильного GPS-приёмника GarminEtrexVista C. Географическая привязка была сделана в проекции Гаусса-Крюгера и системе координат 1942 г. (эллипсоид Красовского), т.е. координаты точек были измерены в той же проекции, что и топооснова. Точность привязки составила 6-10 м.
Рисунок 7 – Карта точек полевых наблюдений в районе исследования
Методика геоинформационного картографирования ландшафтов
Среди первых методических разработок по крупномасштабному ландшафтному картографированию с применением ГИС следует упомянуть работы грузинских географов под руководством Н.Л. Беручашвили [1982], которые одними из первых в СССР стали заниматься вопросами применения компьютера для решения ландшафтных задач. В конце 1990-х – начале 2000-х годов по мере совершенствования аппаратного и программного обеспечения ГИС большое развитие получили методики геоинформационного ландшафтно-экологического картографирования с целью оценки антропогенного воздействия на геосистемы [Хромых В.В., 2000; Хромых О.В., 2006].
|
|
|
Крупномасштабное картографирование ландшафтов окрестностей поселка Аршан проводилось на основе использования методик геоинформационного картографирования В.В. Хромых [2000, 2007] и О.В. Хромых [2006, 2007]. Они основаны на привлечении максимально возможного количества разновременных крупномасштабных карт, ДДЗ, полевых материалов (с GPS-привязкой), интегрированных в единой картографической проекции и системе координат, а также на применении новейших технологий пространственного анализа. По этой методике крупномасштабное геоинформационное картографирование ландшафтов окрестностей поселка Аршан проводилось автором в несколько этапов:
· перевод всех картографических источников и ДДЗ в цифровую форму с привязкой к топооснове в проекции Гаусса-Крюгера (18-я зона);
· создание единой базы геоданных (БГД), объединяющей картографическую информацию и атрибутивную (материалы полевых исследований);
· картографирование типов местностей и урочищ на основе топографических карт 1:50 000, 1:100000, геоморфологической карты, космического снимка LandSat-7 и полевых съемок;
· построение цифровой модели рельефа (ЦМР) на основе высотных данных топографической карты масштаба 1:50 000 и полевых съёмок;
|
|
|
· морфометрический анализ района с помощью ЦМР и «алгебры карт»;
· пространственный и статистический анализ показателей ландшафтов (средняя площадь, углы наклона, экспозиции склонов и т.п.) и их взаиморасположения;
· расчет средних уклонов ландшафтов на основе цифровой модели рельефа;
· оценка эрозионной устойчивости ландшафтов.
В качестве программного обеспечения использовались полнофункциональный программный комплекс ArcGIS 9.3.1 (ESRI Inc.), модули ArcGIS 3D Analyst и SpatialAnalyst и программа для векторизации растровых изображений (векторизатор) EasyTrace 8.3 (EasyTraceGroup).
Все картографические источники были переведены в цифровую форму путём сканирования (72 dpi, 8 бит/пиксел, формат TIFF) и последующей векторизации в EasyTrace. Привязка топокарт масштаба 1: 50 000 и 1: 100 000, выполненных в проекции Гаусса-Крюгера, осуществлялась на основе регулярной сетки опорных точек. Эти картографические источники послужили топоосновой для всех остальных материалов.
Векторизация осуществлялась в ручном режиме, так как исходный оригинал топокарты был плохого качества (имеет низкое разрешение). Поскольку все данные функции имеются в отечественной программе EasyTrace, то для векторизации в предлагаемой методике использовалась именно эта программа [Хромых В.В., 2000].
|
|
|
Сначала производится обрезка растра. Затем определяются границы векторного поля. Привязка и «сшивка» отдельных растровых фрагментов проводятся по регулярной сети опорных точек. Для стандартных топокарт масштабов 1: 50 000 и 1: 100 000 очень удобно при этом использовать узлы километровой сетки. Этот способ даёт наилучшие результаты, хотя и занимает немного больше времени, чем привязка по нерегулярной сети опорных точек. При привязке по регулярной сети опорных точек используется гораздо больше узлов привязки, поэтому результат, как правило, получается намного точнее. Необходимо учитывать, что при привязке происходит коррекция растра – т.е. привязанный растр не абсолютно идентичен с исходным.
После векторизации топоосновы в проект EasyTrace были добавлены растры космических снимков. Привязка происходила на основе нерегулярной сетки опорных точек с помощью аффинных преобразований. Для этого было выбрано несколько точек привязки к топокартам. В качестве опорных точек выбирались здания населенных пунктов, слияния речек и др. После окончания векторизации необходимо провести проверку корректности топологии, т.е. наличия «висячих» дуг, «псевдоузлов», перехлёстов, лишних пересечений и т.п. Если проверка не обнаружила ошибок, производится упаковка идентификаторов в базе данных. Затем осуществляется экспорт данных по слоям в шейп-файлы ArcView GIS. В системе ArcGISпутём импорта данных из шейп-файлов ArcView GIS в базу геоданныхформатаDBF создаются векторные топологические классы объектов, содержащие таблицы атрибутов объектов.
На базе экспортированных файлов в ArcGIS были созданы следующие классы объектов:
· крупные реки и озера (полигональные);
· малые реки и ручьи (линейные);
· горизонтали и высотные отметки (линейные и точечные);
· населенные пункты (полигональные);
· дороги и тропы (линейные);
· типы местностей (полигональные);
· типы урочищ (полигональные);
· линии электропередач (линейные);
· водозаборы (линейные);
· водоразделы (линейные);
· туристические объекты и маршруты (точечные и линейные);
· полевые точки наблюдений (точечные).
В результате все данные были переведены в единую БГД, в которую были добавлены таблицы описаний точек полевых наблюдений.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 327; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!