Слайд 1Методи вивчення ландшафтних екосистем.
Екологічне картування
Слайд 2Методи пізнання ландшафту. Домінує системний підхід як основа досліджень в
ландшафтній екології. Найбільш часто використовуваним є географічний метод (наприклад, екологічне
картування, зонування, районування), який сьогодні проводиться за допомогою сучасних ГІС та ДЗЗ технологій.
Слайд 4Метод екологічного профілювання - метод встановлення закономірностей між рослинністю та
середовищами її зростання. Тобто встановлення зв'язків між характеристиками фітоценозів з
екологічними факторами їх місцезростань (гідрологічний режим ґрунтів, тип ґрунту тощо), в тому числі визначається ступінь дії людини на рослинний покрив, виявляються еколого-динамічні та сукцесійні процеси.
Закладають екологічні профілі через характерні елементи макро-та мезорельєфу. Екологічний профіль допомагає розкрити основні топоекологічні зв'язки рослинності з геоморфологією місцевості, гідрологією та ґрунтами.
Слайд 5Алгоритм побудови екологічного профілю
1. Постановка мети дослідження ландшафту(виявлення досліджуваної території),
яка включає територіальне дослідження мікроландшафту (виділення генеральної сукупності) з послідуючим
вибором типових елементів мікроландшафту для пробних площ.
Типовий територіальний елемент – найбільш часто зустріваний територіальний елемент мікроландшафту за ознаками фітоценозу (наприклад, фрагмент лісу, фрагмент луків).
Пробна площа – досліджувана ділянка, яка репрезентує з великою часткою достовірності генеральну сукупність. Кількість пробних площадок залежить від об'єму та різноманітті типового територіального елементу (як правило, 20-30 шт. на 1 територіальний елемент). У лісівництві прийнято, щоб розміри пробної площі охоплювали не менш як 200 елементів лісу (дерев).
Генеральна сукупність - все різноманіття територіальних досліджуваних елементів
Слайд 62. Проведення трансекти (лінія на карті і в натурі), згідно
якої закладаються пробні площі, розмір яких відповідає гомогенності териториального елементу.
3.Дослідження,
які проводяться інструментально та описово (дослідження рослинного покриву: ярусність, склад тощо; ґрунту, гідрологічних умов, мікрокліматичних умов тощо)
Алгоритм побудови екологічного профілю
Слайд 7Алгоритм побудови екологічного профілю
4. Нанесення результатів на картографічну основу.
5. проведення
аналізу зв'язків між елементами мікроландшафту.
Слайд 9Екологічне картування – це процес збору, аналізу і переробки інформації
для складання екологічних карт.
(за Рудько Г.І.)
Екологічне картування
складається:
Слайд 10Карта – це просторова модель розповсюдження, динаміки,кількості, якості явищ або
об'єктів.
Це раціональна модель просторової інформації про довкілля, екологічний стан
того чи іншого регіону.
Карта дає уявлення про статичні та динамічні процеси і явища на Землі
Карта – це основа, на яку наносять результати оцінок, замірів, прогнозів,проектних рішень.
Планетарний рельєф
Слайд 11В 1513 році адмірал турецької імперії Мухіддін Пірі Рейс опублікував
карту світу, користуючись картографічним матеріалом своїх попередників, аж до античних
карт (3-4 ст. до н.е.) включно. Попри велику точність карти, на якій були зображені західний берег Африки, південне узбережжя Півд. Америки і північний берег ще не відкритої тоді Антарктиди (яка була відкрита у 1818 р російськими адміралами Ф. Белінсгаузеном та М. Лазарєвим), найбільшою сенсацією було те, що на карті Піра Рейса була зображена Земля Королеви Мод до її покриття льодовиковим щитом.
Земля Королеви Мод
Слайд 12Це було підтверджено в 1949 році при сейсмічному зондуванні післяльодовикового
рельєфу британсько-шведською експедицією. Земля Королеви Мод була вільна від льодовика
між 1300 та 4000 роками до н.е. Якщо урахувати, що перші цивілізації на Землі з'явились близько 3000 р. до н.е. (Єгипет, Месопотамія, Індія, Китай), то стає очевидним, що в руки картографа-адмірала потрапили картографічні джерела якоїсь зниклої раніше 4000 р. до н.е. високо розвинутої цивілізації. Таким, чином, картографія розширила історичні рамки відомих у науці цивілізацій.
Сьогодні космічна техніка зробила можливим картографування Місяця та Планет сонячної системи. При цьому використовується кілька варіантів отримання вихідної картографічної інформації: з космічних апаратів, які пролітають поблизу тіл, штучних супутників планет, апаратів, які здійснюють посадку на поверхнях планет.
Слайд 13З використанням космічної техніки стало можливим збільшити продуктивність складання карт.
Розроблений метод дрібномасштабної топографічної фотокарти дозволив збільшити інформаційність та облегшив
дешифровку інформації.
Зображення однотипних об'єктів місцевості на космічних знімках отримуються за однакових умов освітлення і наступної обробки, мають однакову оптичну густину, завдяки чому їх дешифрувальні ознаки виявляються однаковими. Тому процес дешифрування та складання космічних зображень є автоматичним.
Слайд 14І етап Екологічного картування
містить:
ІІ етап екологічного картування містить:
Слайд 15Види екологічних
карт
Аудит-карти – виявлення і картографування параметрів, станів і
результатів взаємодії у системі ”організм-середовище” без порівняння з будь-якою прийнятою
чи рекомендованою нормою.
В результаті створюються констатаційні карти, які просто фіксують факти, без вказівки на ступінь відмінності об'єктів від нормального стану.
Слайд 18Забруднення ґрунтів м. Києва важкими металами
Слайд 19Оціночні карти - відображають в певних параметрах і категоріях ступінь
небезпеки для живих організмів існуючого (іноді прогнозованого) стану середовища відносно
певної норми.
При цьому обов'язково проводиться процедура порівняння отриманих відомостей про стан середовища з наявними санітарно-гігієнічними нормами.
Основні інформаційні матеріали, що використовуються при складанні оціночних карт:
Слайд 20Оціночні карти відображають:
Часто в оціночних картах застосовують бальну систему оцінки,при
якій кожній конкретній якості присвоюється бал. Наприклад, сприятливі умови життєдіяльності
оцінюються в 3 бали, несприятливі – 2 бали, кризові – 1 бал.
Слайд 21Середні за квартал кратності перевищення ГДК формальдегіду
в атмосферному повітрі міст
України (2012 р)
Слайд 22Середні за квартал кратності перевищення ГДК оксиду вуглецю
в атмосферному повітрі
міст України (2012 р.)
Слайд 23Прогнозні карти - оцінюють ймовірну зміну екологічної ситуації на обрану
(обґрунтовану) перспективу, а також карти, які передбачають певні наслідки реалізації
прийнятих рішень в господарській та інших видах діяльності.
Цей вид карт використовується в основному при ОВНС (оцінка впливу на оточуюче середовище). Розробка ОВНС проводиться для забезпечення інформацією про можливий стан довкілля після завершення певного будівництва і на період експлуатації об'єктів.
Слайд 24Прогнозна карта знеліснення Бразильської Амазонії
Слайд 25До рекомендаційних карт належать:
Карти-рекомендацій поліпшення стану довкілля - розробляються проведення
рекомендацій охорони довкілля з метою прийняття управлінських рішень від державного
до місцевого рівня.
Слайд 26Технологічна схема проектування елементів екологічної мережі
Слайд 27В Україні екологічне картографування користується масштабним рядом:
Слайд 28Аналіз екологічної інформації з карти дозволяє приймати управлінські рішення, в
тому числі:
Слайд 29Класифікація джерел екологічної інформації
Слайд 30Класифікація джерел екологічної інформації
Слайд 31Аерокосмічна інформація
Космічна система вивчення ресурсів, ландшафтів Землі та контролю
довкілля включає основні елементи:
Матеріали зйомки із супутника “Метеор” з допомогою
апаратури “Фрагмент” мають елемент вирішення 85 м” із супутників “Ландсат” за допомогою багатозональної скануючої системи БСС – 80 м; “Спот” – близько 20 м.
Зйомка виконується в кількох діапазонах видимої і ближньої інфрачервоних частин спектра, і можливе отримання кольорових синтезованих знімків. На сканерних зображеннях забезпечується регулярна повторюваність зйомки. Ці матеріали зручні для автоматичної обробки завдяки цифровому вигляду.
Слайд 32Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) — спостереження поверхні Землі авіаційними і космічними
засобами, оснащеними різноманітними видами знімальної апаратури.
На кінець 2012 року у
світі нараховується понад два десятки космічних апаратів дистанційного зондування Землі, а в безпосередній реалізації програм супутникових спостережень беруть участь 25 країн. Космічні апарати дистанційного зондування можуть використовуватись для цивільних завдань і для здійснення розвідки.
Космічні технології знімання земної поверхні дозволяють суттєво підвищити ефективність досліджень у різних галузях геології: геологічній зйомці та пошук корисних копалин, неотектонічних дослідженнях, геоекології тощо. Сучасні матеріали космічних зйомок мають роздільну здатність на місцевості від десятків кілометрів до десятків сантиметрів. Отримувати такі дані зараз набагато простіше, ніж кілька років тому. Кількість спектральних діапазонів, в яких може здійснюватись зйомка з космічних апаратів, постійно зростає.
Слайд 33Стрімке зростання науково-технічного космічно-знімального арсеналу, впровадження технологій гіперспектральних зйомок з
високим рівнем розрізнення вимагає адекватних технологій їхньої інтерпретації для потреб
української геології.
Основою сучасних дистанційних досліджень є цифрова обробка, дешифрування та геологічна інтерпретація матеріалів космічних зйомок (МКЗ) залежно від особливостей знімальної апаратури, ландшафтних та геологічних умов територій, що вивчаються.
Однією з вимог до даних ДЗЗ є оперативність одержання актуальної просторової інформації про земну поверхню.
Слайд 36Дані ДЗЗ з успіхом використовуються для:
прогнозу погоди і моніторингу небезпечних
природних явищ;
прогнозу і контролю розвитку повеней та паводків, оцінки завданого
ними збитку;
оцінки збитків від лісових пожеж і їхніх наслідків;
контролю стану гідротехнічних споруд на каскадах водоймищ;
природоохоронного моніторингу;
спостереження за льодовою обстановкою в районах морських шляхів й в акваторіях видобутку нафти на шельфі;
моніторингу розливів нафти і руху нафтової плями;
реального місцезнаходження морських суден у тій чи іншій акваторії;
відстеження динаміки і стану вирубки лісу;
прогнозу врожайності сільськогосподарських культур;
відновлення топографічних карт, що відображають реальний стан територій;
дотримання ліцензійних угод при освоєнні родовищ корисних копалин;
контролю несанкціонованого будівництва
Слайд 37Геоінформаційна система — сучасна комп'ютерна технологія, що дозволяє поєднати модельне зображення
території (електронне відображення карт, схем, космо-, аерозображень земної поверхні) з
інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо). Також, під геоінформаційною системою розуміють систему управління просторовими даними та асоційованими з ними атрибутами. Конкретніше, це комп'ютерна система, що забезпечує можливість використання, збереження, редагування, аналізу та відображення географічних даних.
Слайд 38Багатошарова карта класифікації земного покриву в ГІС із контурами заповідних
територій АР Крим
Слайд 39Накладання в Гіс точкових середовищ існування червонокнижних видів тварин і
рослин
Слайд 40Інформаційно-обчислювальна система, призначена для фіксації, збереження, модифікації, керування, аналізу і
відображення усіх форм географічної інформації. ГІС використовується багатьма дослідниками в
галузі вивчення проблем навколишнього середовища, для визначення різних показників на географічній сітці.
За територіальним поділом ГІС поділяються на глобальні ГІС, субконтинентальні ГІС, національні ГІС частіше мають статус державних, регіональних ГІС, субрегіональних ГІС та локальних або місцевих ГІС.
Слайд 41Позиційні дані
Позиційні дані описують просторові характеристики різних об'єктів, таких як
дороги, будівлі, водойми, лісові масиви. Реальні об'єкти можна розділити на
дві абстрактні категорії: дискретні (будинки, територіальні зони) і безперервні (рельєф, рівень опадів, середньорічна температура).
Існує два способи представлення позиційної інформації - векторний та растровий.
Атрибутивні інформація
Найчастіше атрибутивні дані зберігаються у таблицях бази даних та є прив'язаними до певних векторних об'єктів. У випадку використання растрового способу позиційна та атрибутивна інформація поєднуються - колір пікселя передає одночасно і розташування і характеристику.
Види даних при ГІС
Слайд 42Растровий спосіб
Растрові дані зберігаються у вигляді наборів величин, упорядкованих у
формі прямокутної сітки. Осередки цієї сітки називаються пікселями. Найпоширенішим способом
отримання растрових даних про поверхню Землі є дистанційне зондування, проведене за допомогою супутників. Зберігання растрових даних може здійснюватися в графічних форматах, наприклад TIF або JPEG. Найчастіше растр використовують для безперервних об'єктів.
Векторний спосіб
Дискретні об'єкти та безперервні поля величин представляють за допомогою сукупності геометричних фігур - векторних об'єктів. Найпоширенішими типами векторних об'єктів є:
Точки - Використовуються для позначення географічних об'єктів, для яких важливо розташування, а не їхня форма або розміри. Можливість позначення об'єкта точкою залежить від масштабу карти. У той час як на карті світу міста доцільно позначати точковими об'єктами, то на мапі міста саме місто представляється у вигляді безлічі об'єктів. У ГІС точковий об'єкт зображується у вигляді деякої геометричної фігури невеликих розмірів (квадратик, гурток, хрестик).
Слайд 43Полілінії - Служать для зображення лінійних об'єктів. Полілінія - ламана
лінія, складена з відрізків прямих. Полілінію зображуються дороги, залізничні колії,
річки, вулиці, водопровід. Допустимість зображення об'єктів полілінію також залежить від масштабу карти. Наприклад, велика річка в масштабах континенту цілком може зображуватися лінійним об'єктом, тоді як вже в масштабах міста потрібно її зображати просторовим об'єктом. Характеристикою лінійного об'єкта є довжина.
Багатокутники (многокутники чи полігони) - Служать для позначення просторових об'єктів з чіткими кордонами. Прикладами можуть служити озера, парки, будівлі, країни, континенти. Характеризуються площею і довжиною периметра.
Векторні дані добре підходять для передачі інформації про дискретні географічні об'єкти, але можуть описувати також безперервні поля величин. Поля при цьому зображуються у вигляді ізоліній або контурних ліній.
Векторні дані зазвичай мають набагато менший розмір, ніж растрові. Їх легко трансформувати. Векторні дані дозволяють проводити різні типи просторового аналізу, наприклад пошук найкоротшого шляху в дорожній мережі.
Слайд 44Перелік екологічних карт
4. Еколого-ландшафтне картування (хоча іноді відноситься до 1
або до 2 блоків)
Слайд 47Педосфера (ЕКОЛОГО-ГРУНТОВЕ КАРТУВАННЯ)
Слайд 48Фрагмент результативної карти поверхні агросфери (світлий фон) та неагросфери (темний
фон) за даними
дистанційного зондування України
Слайд 51еколого-гідрологічне картографування
Слайд 52Гідрологічне районування України
Слайд 59Голландська національна екологічна мережа (ГЕМ) є просторово-когерентною мережею існуючих і
нових природних територій, яка має розширити свої межі до 2018
року.
Мета ГЕМ: стійке збереження, відновлення і розвиток важливих національних і міжнародних екосистем. ГЕМ повинна вирішити проблему фрагментації і втрати якості природи в Нідерландах.