авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов астраханской области с применением геоинформационных технологий и дистанционного зондирования

-- [ Страница 1 ] --



На правах рукописи





Шабанов Дмитрий Иванович

Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных технологий и

дистанционного зондирования

25.00.36   Геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Астрахань- 2009

Диссертационная работа выполнена на кафедре географии Государственного учреждения высшего профессионального образования Астраханский государственный университет

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор Кочуров Борис Иванович
Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Чумаченко Алексей Николаевич
кандидат географических наук, доцент Канищев Сергей Николаевич
Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Астраханское аэрогеодезическое предприятие» (ФГУП «Астр. АГП»)

Защита состоится «28» декабря 2009 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http://aspu.ru .

Автореферат разослан «28» ноября 2009г.

Отзыв на автореферат (2 экземпляра заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. АГУ ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04. Факс (8512) 44-02-24, e-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук, доцент М.М. Иолин

Актуальность проблемы. Астраханская область — уникальный по своим природным, историческим и культурным ресурсам регион на южных границах Российской Федерации. На территории области располагаются природные комплексы полупустынной и пустынной зон, а также уникальные интразональные ландшафты Волго-Ахтубинской поймы и Дельты р. Волга. Ведутся разработки месторождений нефти и газа (включая уникальное Астраханское газоконденсатное), идёт добыча соли на оз. Баскунчак, многочисленны месторождения строительных материалов, активно эксплуатируются биоресурсы, ландшафты используются для различных видов рекреации. Существуют планы эксплуатации коридора «Север - Юг» для перевозок транзитных грузов из стран бассейна Индийского океана и Персидского залива через Иран, Каспийское море, Россию в страны Северной и Восточной Европы с объемом транзита грузов до 40-50 млн. тонн. Эти факты создают предпосылки для дальнейшей активизации деятельности человека на территории Астраханской области и, соответственно, увеличения антропогенного давления на природную среду. Так как степень нарушения природных компонентов ландшафта в значительной мере влияет на степень удовлетворения человеческих потребностей, для установления эколого-хозяйственного баланса территории и планирования эколого-экономического развития необходима разработка алгоритмов оценки антропогенной трансформации ландшафтов с использованием геоинформационного математико-картографического моделирования.

Цель исследования — разработать и апробировать на территории Астраханской области алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов на основе структуры использования земель с применением геоинформационного математико-картографического моделирования.

Для достижения цели, были поставлены следующие задачи:

  • Изучение структуры землепользования и определение основных видов использования земель Астраханской области;
  • Выявление и анализ факторов трансформирующих ландшафты Астраханской области и экспертное оценивание их по степени влияния на территорию;
  • Проведение дешифрирования и интерпретации снимков с различных космических аппаратов для выявления структуры использования земель и факторов антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области;
  • Выполнение геоинформационного математико-картографического моделирования территории Астраханской области и статистического анализа полученных данных;
  • Разработка и формализация алгоритма оценки степени антропогенной трансформации территории с применением многомерных статистических методов и апробирование разработанного алгоритма при изучении ландшафтов Астраханской области;
  • Обоснование геоэкологического зонирования территории по степени антропогенной трансформированности ландшафтов, с выделением наиболее и наименее напряженных участков;
  • Выполнение геоэкологического анализа территории и разработка на основе ГИС-технологий карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов» и «Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйственного состояния по ландшафтным выделам на территории Астраханской области».

Объектом исследования являлись ландшафты Астраханской области.

Предмет исследования — территориальная структура антропогенной трансформации ландшафтов на изучаемой территории.

Основные положения, выносимые на защиту:

    • Современное состояние ландшафтов Астраханской области определяется видами их хозяйственного использования, как сложившимися исторически (добыча биоресурсов, выпас скота, сенокошение, земледелие), так и возникшими в последнее время (интенсивная разработка запасов нефти, природного газа и конденсата). В процессах антропогенной трансформации важную роль играет уничтожение естественного растительного и почвенного покрова, уменьшение биоразнообразия, снижение плодородия почв (засоление, аридизация), снижение продуктивности пастбищ, нарушение геологической основы ландшафтов, нерациональное использование биоресурсов и ресурсов рекреации, качественное изменение естественной структуры ландшафта при застройке, прокладке коммуникаций, масштабной добыче полезных ископаемых;
    • Алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов на основе регулярно-ячеистой модели пространственных данных включает в себя последовательность логических и математико-статистических операций позволяющая на основе разнородной пространственной информации получать обобщенные оценки антропогенной трансформации ландшафтов, для геоэкологического зонирования территории;
    • Геоэкологическое зонирование выявило 6 зон различной степени трансформации ландшафтов на территории Астраханской области. Площадь земель с высокой антропогенной трансформацией (70% территории Астраханской области или 33 500 кв.км) превышает почти в 2,5 раза площадь земель с умеренной антропогенной трансформацией (30% или 14 000 кв.км), что указывает на существенный дисбаланс структуры землепользования и природопользования.
    • Карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Распределение коэффициента напряженности ЭХС по ландшафтным выделам на территории Астраханской области» адекватно отражают пространственную структуру антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области.

Методология и методы исследований. Работа выполнена на основе теоретических и методологических положений, разработанных в географии, картографии, дистанционном зондировании, геоинформатике, геоэкологии Л.С. Бергом, А.Г. Исаченко, Н.А. Солнцевым, Ф.Н. Мильковым, С.Н.Сербенюком, А.М. Берлянтом, Ю.Ф.Книжниковым, В.С. Тикуновым, Б.И. Кочуровым, А.В. Антиповой, Н.А. Богдановым и др.

В соответствии с поставленной целью и задачами в работе были использованы как традиционные географические методы исследования (сравнительно-описательный, статистический, экспертного оценивания, картографический, системный подход), так и математические методы в комплексе с геоинформационными. Работа выполнена на базе компьютерно-реализованных технологий (геоинформационных, статистических, математических).

Фактический материал. В основе диссертационной работы лежат литературные, статистические, справочные, картографические материалы (в печатной и электронной форме), данные дистанционного зондирования Земли, данные о природных условиях, ресурсах, инфраструктуре, геоэкологическом состоянии территории Астраханской области полученные из Министерств и ведомств Астраханской области (Министерства промышленности транспорта, связи, науки и технологий, Министерства по топливно-энергетическому комплексу и природным ресурсам, Министерства строительства и дорожного хозяйства, Министерства экономического развития); Российской государственной библиотеки, Областной научной библиотеки им. Н.К. Крупской (Астрахань), библиотеки Астраханского государственного университета; Института мировых ресурсов, Международного социально-экологического союза, Центра охраны дикой природы, Некоммерческого партнерства "Прозрачный мир", Государственного предприятия Астраханской области «Научно-исследовательский геоинформационный центр», University of Maryland.

Научная новизна исследования:

      1. Впервые проведено геоинформационное математико-картографическое моделирование ландшафтов Астраханской области в геоэкологическом аспекте на основе анализа топографических электронных карт и дешифрирования космических снимков среднего и высокого разрешения на базе регулярно-ячеистой модели пространственных данных;
  1. Впервые проведено геоэкологическое зонирование территории Астраханской области на основе геоинформационной модели и составлены карты «Геоэкологическое зонирование территории Астраханской области» и «Распределение коэффициента напряженности эколого-хозяйственного состояния по ландшафтным выделам на территории Астраханской области»;
  2. Проведён анализ различных методических подходов к получению оценок антропогенной трансформации ландшафтов и разработан алгоритм такой оценки с применением методов многомерной статистики;

Практическая значимость.

Основные положения работы могут служить научным обоснованием программы сбалансированного развития территориальной структуры хозяйства на территории Астраханской области (планирование размещения мест добычи полезных ископаемых, полей, пастбищ, рекреационных объектов и зон и т.д.). Также могут быть использованы при планирования мероприятий по восстановлению природной среды, проектированию размещения ООПТ.

Представленные в диссертации материалы имеют научно-справочный характер и могут быть использованы при проектировании новых экологически сбалансированных территориальных систем и диверсификации ранее созданных хозяйственных структур.

Материалы диссертационного исследования использовались автором при разработке рабочих программ и лекционных курсов по дисциплинам «Экологическое картографирование», «Геоинформационное картографирование», «Основы геоинформатики и создание ГИС».

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием качественных исходных данных (векторные картографические материалы, аэрокосмические снимки), применением современных способов сбора, обработки и анализа фактического материала на основе геоинформационных технологий и системного подхода к изучению объекта исследования.

Личный вклад автора заключается в сборе, систематизации и анализе фактических материалов, обработке космических снимков и векторных карт, создании с помощью комплексного применения электронных таблиц, геоинформационных и статистических программных продуктов оригинальных карт масштаба 1:2 000 000. В процессе работы был разработан алгоритм оценки антропогенной трансформации ландшафтов, определена степень антропогенной трансформации ландшафтов, выполнено зонирование территории Астраханской области по степени антропогенной трансформации ландшафтов.

Апробация работы и публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 9 работ в сборниках научно-практических конференций и научных журналах, в том числе 2 в журналах рекомендованных ВАК. Научные результаты и положения исследования были представлены на конференциях: Межд. научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря» (Астрахань, 2003, 2006); III Международной научной конференции «Россия и Восток. Обучающееся общество и социально-устойчивое развитие Каспийского региона» (Астрахань, 2005); V Научно-практической конференции с международным участием «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань-Волгоград-Москва, 2006); VIII Научной конференции по тематической картографии (Иркутск, 2006); Межд. конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007); Всеросс. (с междунар. участием) науч.-практ. конф. молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике»: (Белгород, 2007 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, 3 глав, Заключения и Списка литературы, включающего 208 наименований. Общий объем работы составляет 159 страниц. Работа проиллюстрирована 12-ю таблицами, 46-ю рисунками, в том числе 4-я картами и картосхемами.

Автор выражает признательность научному руководителю, д.г.н., профессору Б.И. Кочурову за методическое руководство в проделанной работе и всех коллег, оказавших помощь и содействие в работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель и поставлены задачи, сформулированы основные защищаемые положения, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, констатируются их апробация и применение.

Глава 1. Антропогенная трансформация ландшафтов: теоретические основы и факторы воздействия. В первой части главы рассмотрены общие подходы к геоэкологической оценке изменений естественных ландшафтов под влиянием деятельности человека.

Во второй части выполнено описание природных условий и ландшафтов Астраханской области. Астраханская область расположена на юго-западе России, в пределах северо-западной части Прикаспийской низменности, дельты Волги и в Волго-Ахтубинской поймы. По официальным данным она занимает площадь в 44,1 тыс. км2. Протяжённость – примерно 190 км с запада на восток, между Калмыкией и Казахстаном и около 400 км с севера на юг, вдоль р. Волги и р. Ахтубы до Каспия. Область делится на 11 административных районов. На территории Астраханской области расположены 6 городов — Астрахань, Ахтубинск, Знаменск, Харабали, Камызяк, Нариманов; 12 поселков городского типа; более 400 населенных пунктов сельского типа. Административным центром области является город Астрахань, с населением около 500 тыс. человек. В области проживает чуть более 1 млн. человек. В зоне пустынь и полупустынь находится около 70% территории области. Климат континентальный, засушливый. Гидрографическая сеть области представлена р. Волгой с главными рукавами: Ахтуба, Бузан, Большая Болда, Камызяк, Старая Волга, Бахтемир и сложной системой многочисленных пойменных и дельтовых проток и ериков. Протяженность дельты Волги составляет порядка 200 км. В тектоническом отношении Астраханская область входит в состав Прикаспийской синеклизы, большая часть которой относится к докембрийской складчатости с глубоким залеганием фундамента, а меньшая (юго-западная) — к верхнепалеозойской склад­чатости. Здесь проходит сочленение Русской и Предкавказской платформ.

Большая часть области лежит ниже уровня океана. Абсолютные высоты поверхности убывают от 15 — 20 м на севере области до (-28) м у побережья Каспийского моря. Самая высокая точка Астраханской области — гора Большое Богдо высотой 149 м. Рельеф области равнинный, с соляно-купольными поднятиями. Важную роль в развитии рельефа имели трансгрессии и регрессии Каспийского моря, особенно в течении последних 10 000 лет. В результате доминирующим типом рельефа на территории области является морская аккумулятивная равнина, сформированная отложениями разного возраста. Также существуют современные аккумулятивные равнины аллювиального и эолового происхождения, а также денудационная равнина. Таким образом, уникальные природные условия Астраханской области определили формирование на её территории 2 крупных групп ландшафтов: зональных полупустынной и пустынной зон и интразональных Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волга (рис. 1).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.