Ивлев А.М. Дербенцева А.М., Ознобихин В.И., Крупская Л.Т., Саксин Б.Г. Почвенно-экологическое картографирование

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.13. Смещение русла в нижнем течении реки Миссури.

К быстро меняющимся явлениям относятся, например, смена синопти-

ческой обстановки (колебания температуры, давления, скорости и направ-

ления ветра), овражные процессы, наводнения и т.п.

Эпизодические и скачкообразные изменения также могут быть изуче-

ны при помощи сравнения разновременных карт. Например, возникнове-

ние вырубок на месте лесов, пашен на месте залежей, образование водо-

хранилищ. Эти изменения связаны с замещением одного явления другим.

Все замещения сегодня связаны в основном с хозяйственной деятельно-

стью человека. Но имеются примеры и естественных скачкообразных из-

менений, например, катастрофические события, возникшие вследствие

землетрясений, оползней, обвалов, лавин, тайфунов.

Глава 4.

ГЕОИЗОБРАЖЕНИЯ -

ГРАФИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПЛАНЕТЫ

Геоизображение или географическое изображение – это любая про-

странственно-временная, масштабная, генерализованная модель земных (

или планетарных) объектов (или процессов), представленная в графиче-

ской, образной, форме.

Выделяют 3 класса геоизображений:

1. Плоские или двумерные геоизображения.

2. Объемные или трехмерные геоизображения.

3. Динамические трех- и четырехмерные геоизображения.

4.1.Плоские геоизображения.

Этот класс геоизображений наиболее обширный и разнообразный. Он

включает следующие виды геоизображений:

-картографические,

-фотографические,

-телевизионные,

-сканерные,

-локационные,

- машинно-графические и дисплейные.

Коротко охарактеризуем названные виды.

Картографические геоизображения - это уменьшенные, генерализван-

ные, условно-знаковые изображения Земли. К ним относятся карты, планы,

атласы, карты-траноранты, карты на микрофишах, анаморфированные кар-

ты

Поясним понятия, скрывающиеся за упомянутыми названиями:

-планы - схематические изображения небольших участков территории,

-атласы - систематизированные собрания карт,

-карты-траноранты - карты, отпечатанные полиграфическим способом

на прозрачной пленке; предназначены для проектирования на экран с

большим увеличением,

-карты на микрофишах – это миниатюрные фотокопии карт для хране-

ния информации

-анаморфированные карты - это особые, топологически преобразован-

ные карты-картоиды; отличаются от обычных карт тем, что они остаются

произвольными построениями (рис. 14).

Рис.14. Анаморфированные изображения стран Мира по численности на-

селения.

Фотографические геоизображения - это уменьшенные, наглядные об-

разные копии земных и планетарных объектов, получаемые посредством

по кадровой регистрации на светочувствительных материалах. Снимки по-

лучают разными способами: аэрофотосъемка, фотосъемка из космоса с

применением более сложных фотографических систем, подводные съемки,

наземные фотосъемки теодолитом

Телевизионные геоизображения - это телевизионные снимки, фильмы,

панорамы, в виде наглядных образных копий реальных объектов.

Сканерные геоизображения (сканирование – перемещение луча) это

изображения снимков, вырезок из карт в виде полос, представляющие со-

бою уменьшенные копии реальных объектов. Получают их путем поэле-

ментной и построчной регистрации за счет собственного или отраженного

излучения.. Например, съемка с самолета (или спутника) поверхности Зем-

ли в виде непрерывной широкой ленты или полосы. Для обширных терри-

торий создаются монтажи снимков, фотокарт или особые сканированные

"фотопортреты".

Локационные геоизображения (локация - обнаружение объекта за счет

получения отраженного луча от него), получают со спутников и самолетов

радиолокационным методом. Изображения, получаемые в водной среде,

получили название гидролокационные.

Радиолокационные съемки обладает преимуществом перед сканерны-

ми, так как радиоволны имеют большую длину, чем световые, благодаря

чему проходят через облачность и туман, почти не поглощаясь в них. С

помощью этого вида изображения удалось пробиться сквозь мощный об-

лачный слой Венеры и рассмотреть ее рельеф.

Машиннографические и дисплейные геоизображения – это карты или

снимки, конструируемые с помощью автоматических графопостроителей и

дисплеев в векторном или растровом форматах.

4.2.Объемные геоизображения.

Второй класс геоизображений составляют объемные трехмерные мо-

дели. Они отличаются значительным разнообразием и моделируют не

только реальные, но и абстрактные объекты.

К ним относятся:

-стереоскопические модели,;

-блоковые геоизображения

-голографические геоизображения

Стереоскопические геоизображения (стерео – объемный, скопио –

смотреть) это объемная модель объекта. Получают ее разными способами.

Один из них - при помощи нескольких разноцветных слайдов, проецируе-

мых на один экран, через цветные фильтры.

Компьютерные технологии позволяют воспроизводить карты и снимки

на дисплеях, как растровые модели. Примером такой модели являются

объемные цветные открытки, используемые в быту.

Простейшим прибором, с помощью которого получают стереоскопиче-

ский эффект, является стереоскоп. Более сложные устройства (стереомет-

ры, стереопроекторы, стереоматы) позволяют видеть объемное изображе-

ние, и выполнять к нему высокоточные измерения, проводить дешифриро-

вание и рисовку рельефа. Таким способом можно изготовить изолинейные

карты, карты с отмывкой, или с совмещением нескольких явлений. Напри-

мер, карта земной поверхности и атмосферных процессов над ней.

Блоковые геоизображения применяются для отображения геологиче-

ского строения верхней части земной коры. Для этого используют про-

стейшую форму объемной модели, в виде комплекта карт поверхности,

включающих систему опорных, вертикальных, стратиграфических разре-

зов. Иногда включают и погоризонтные срезы с различных глубин.

При этом способе изображения, масштаб не искажается ни в каких на-

правлениях, что является важным преимуществом для данного вида

исследований.

К этому же виду геоизображения отнесены блок-диаграммы, в виде

плоских трехмерных картографических рисунков, совмещающих перспек-

тивное изображение поверхности с продольным и поперечным вертикаль-

ными разрезами (рис. 15). Чаще всего они показывают (как в нашем при-

мере) рельеф территории совместно с геологическими или геолого-

геоморфологическими профилями.

Рис. 15. Блок-диаграммы, построенные в разных проекциях:

А – аксонометрическая, Б – перспективная, с одной точкой, В – перспек-

тивная, с двумя точками, Г – перспективная в виде серии профилей.

Есть и такие способы изображения, которые дают представление о со-

отношении таких объектов, как рельеф, ландшафт и почвы. Климатические

карты совмещают изображения барических поверхностей, вертикальной

температурной стратификации, ветров на разных высотных уровнях и т.п.

Голографические геоизображения - интерференционные картины объ-

ектов, получаемые путем пространственной регистрации структуры свето-

вой волны. Для получения голограммы используют два когерентных пучка

света.

Источником когерентного света является лазер, при помощи которого

получают световую копию объекта. Голограмма отличается от фотоснимка

тем, что в отличие от снимка, на ней регистрируется еще и распределение

ее фазы, относительно световой волны. Голографическое изображение соз-

дает полную иллюзию объемности объекта, который по внешнему виду

неотличим от оригинала.

4.3.Динамические геоизображения

В традиционной картографии, и современном геоинформационном

картографировании, известно немало способов отображения динамики яв-

лений и процессов. Все их многообразие можно сгруппировать в пять ви-

дов:

-показ динамики явления (процесса) на одной карте; для этого и

используются разнообразные условные знаки: стрелки и ленты движения,

диаграммы, изолинии скоростей изменения явлений;

-показ динамики явления (процесса) с помощью информации,

полученной в разные периоды времени, в виде серии карт, снимков, блок-

диаграмм, например, помесячные карты гидроклиматических показателей;

-отражение на карте не самих изменений состояния явления, а лишь

результат происшедших изменений; например, величина перемещения бе-

реговой линии реки, моря, ледника, или границы подтопления территории

после строительства водохранилища;

-анимационные геоизображения на электронной карте смеща

ющихся знаков, в виде движущихся карт и картографических фильмов;

-изменение угла наблюдения над картой или снимком (ракурса или угла

зрения), имитирующее "полет" или "облет» территории.

Анимации или мультипликационные геоизображения - это фильмы,

состоящие из серии тематических и пространственно связанных кадров,

отображающих последовательные состояния (динамические фазы) явлений

и процессов. Анимации могут состоять из серии электронных карт или

разновременных снимков, быть плоскими или стереоскопическими, отра-

жать реальные объекты и абстрактные модели.

Рис.16. Динамическая серия карт, представленная в виде диафильма.

Отображает заболеваемость населения малярией в Индии в 1965-76 годах.

Частным случаем анимации можно считать многовременные снимки,

диафильмы, слайд-фильмы. На рис.16 показан пример диафильма, состав-

ленного из 12 карт-кадров, характеризующих динамику распространения

заболеваемости населения малярией в Индии за период с 1965 по 1976 гг.

В 70-х годах прошлого столетия были созданы языки программирова-

ния, специально ориентированные на анимацию (BEFLIX, ANIMA II). С

помощью этих программ создаются ЭВМ-фильмы: движение водных масс,

морских течений.

В 80-е годы XX столетия создана дисплейная анимация. С ее помощью

показывают движение атмосферных вихрей, выпадение осадков и др. Ми-

гающие картографические знаки фиксируют внимание зрителей на районах

развития опасных и катастрофических природных явлений.

Кинематографические геоизображения (фотографические, телевизион-

ные, сканерные, стереоскопические и др. фильмы), полученные путем не-

прерывной регистрации какого-либо процесса или явления, позволяют

проследить его динамику, эволюцию, траекторию изменения во времени и

в пространстве.

Глава 5.

МЕТОДЫ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Почвенный покров отображается в виде почвенных карт, которые вы-

полняются методом почвенного картографирования. Для этого необходимо

владеть этим методом.

Однако, составление почвенной карты методом почвенного картогра-

фирования преследует, прежде всего, познание как теоретических, так и

практических задач.

В области теории почвенные карты дают возможность выявить и рас-

крыть общие закономерности пространственного распределения почв, осо-

бенности взаимосвязей почв с факторами почвообразования (рельефом,

растительностью и т. д.), генезис и эволюцию почв.

Для практики, почвенные карты являются основой для агропроизвод-

ственной оценки почв, для разработки конкретных мероприятий по подня-

тию их плодородия, охране и наиболее эффективному использованию.

Каждая конкретная цель исследования (будь то теоретическая или

практическая) - почвенного картографирования, выполняется по програм-

ме, обеспечивающей заполнение почвенной карты информацией, отве-

чающей на вопросы поставленных целей. Информативность карты зависит

также от ее масштаба..

5.1. Виды почвенных съемок

В практике картографических исследований существует несколько ви-

дов съемок, из которых каждая имеет свое целевое назначение и свои ме-

тоды исследования. Каждый вид картографических съемок характеризует-

ся своими требованиями к объему и характеру отображаемой информации.

Прежде всего, это относится к масштабу карты, так он, в первую очередь,

определяет возможный объем вложения в карту информации.

Поэтому карты вообще, и почвенные, в частности, бывают разно

масштабными:

-детальные - имеют масштаб от 1:200 до 1:2000

-крупномасштабные - от 1:5000 до 1:50 000

-среднемасштабные - от 1:100 000 до 1:200 000

-мелкомасштабные - от 1:300 000 до 1:1000 000.

Карты мельче 1:1000 000 относятся к обзорным картам. Карты мелкого

масштаба составляются на территории крупных административных под-

разделений - республика, область, край.

На мелкомасштабных картах отображают, главным образом, общие

географические закономерности структуры почвенного покрова в про-

странстве, а также таксономические единицы на уровне типов, подтипов.

Карты среднего масштаба составляются в основном на территории ад-

министративных районов, небольших по площади областей, а также при

первичном обследовании территории. Для карт среднего масштаба степень

информативности повышается. На таких картах схематически отобража-

ются все таксономические уровни. Карты среднего масштаба можно ис-

пользовать как основу для районирования почвенного покрова территории.

Карты крупного масштаба наиболее употребительны в практике. По-

этому их составляют на землепользования отдельных хозяйств. Такие кар-

ты содержат наибольшую информацию о характере почвенного покрова.

Их содержание позволяет раскрыть вопросы генезиса почв, их сопряжен-

ность в ландшафте, топографические закономерности, выявить и научно

обосновать структуру почвенного покрова.

Детальные карты составляются выборочно на ограниченные террито-

рии (опытные станции, сортоиспытательные участки, лесопитомники, пло-

допитомники).

Основным, необходимым научным документом, на базе которого воз-

можно осуществить количественную и качественную оценку земельных

фондов, а также разработать системы практических мероприятий по по-

вышению плодородия почв, является крупномасштабная почвенная карта.

Крупномасштабная почвенная карта позволяет получить следующую

информацию о почвах:

1.характер земельных фондов, на основании чего провести их инвен-

таризацию;

2. особенности внутрихозяйственной организации территории (разме-

щение севооборотов, многолетних насаждений);

3.материалы для разработки системы мероприятий по химизации почв;

4.обоснование для разработки системы мероприятий по орошению и

осушению земель;

5.обоснование для разработки системы мероприятий по защите почв от

водной и ветровой эрозии;

6.обоснование для разработки системы мероприятий по рекультивации

земель;

7.обоснование для разработки системы мероприятий по охране почв от

загрязнений.

Все эти вопросы могут быть разрешены только на основе хорошего

знания особенностей почвенного покрова, его структуры и свойств почв.

Эту информацию содержат почвенные карты, особенно карты крупного

масштаба.

5.2. Техника полевой почвенной съемки

Одним из важнейших способов изучения почвенного покрова являют-

ся полевые почвенные исследования. Они позволяют изучить состав и

свойства, отнести различные почвы к таксономическим уровням (типы,

подтипы и т.д.), выявить особенности структуры почвенного покрова.

Рассмотрим технику полевой почвенной съемки.

В полевых условиях, главным методом диагностирования почв являет-

ся морфологический. Для этого, на типичных формах рельефа, под типич-

ной растительностью, выкапываются почвенные разрезы, в которых и

изучается их морфология.

Почвенные разрезы бывают трех видов:

-основные (полный разрез),

-полуямы и

-прикопки .

Основные разрезы закладываются на наиболее типичных элементах

рельефа. Глубина почвенного разреза обуславливается глубиной залегания

материнской, почвообразующей породы. Она обычно колеблется в преде-

лах 1,5-2,5 м.

Почвенные полуямы закладывают на таких элементах рельефа, где

предположительно можно ожидать некоторое изменение в характере поч-

венного покрова. Глубина их составляет 75-150 см.

. Если морфологические признаки почвы, вскрытой полуямой, не име-

ют существенных отличий от почвы основного разреза, то она включается

в площадь почв, характерных для основного разреза. Если же полуямой

вскрываются какие-либо существенные отличия в строении почвенного

профиля (смыв горизонта А, изменение гранулометрического состава), то

эта полуяма углубляется до основного (полного) разреза, и становится

опорным для выделения нового почвенного контура.