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 |

Разработка методики оценкиэкологического состояния территориипо топографическим картам

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

КАЧАЕВ ГЛЕБ АЛЕКСЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИИ
ПО ТОПОГРАФИЧЕСКИМ КАРТАМ

25.00.33 – Картография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2011

Работа выполнена на кафедре Картографии Московского государственного

университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор

Верещака Тамара Васильевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сладкопевцев Сергей Андреевич;

кандидат географических наук,

ведущий научный сотрудник

Котова Татьяна Викторовна

Ведущая организация – Федеральное государственное предприятие «Производственное картосоставительское объединение „Картография“»

Защита состоится «21» декбря 2011 г., в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.143.01 при Московском государственном университете геодезии и картографии в зале заседаний Ученого совета МИИГАиК по адресу: Гороховский пер., д.4, г. Москва, 105064.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета геодезии и картографии, с авторефератом на сайте: http://www.miigaik.ru/nauka/dissertacionyy_sovet/zasedaniya

Автореферат разослан «___» __________2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Краснопевцев Б.В

«Совместное изображение элементов местности на топографической карте позволяет устанавливать их связи и взаимозависимости. Например, влияние рельефа на размещение растительности, на прокладку дорожной сети и т.п. Всё это общеизвестно, но обычность такого применения топографических карт нередко приводит к упрощенному взгляду на карту, к недооценке заключенных в ней возможностей, к слабому их использованию в целях исследования.
Между тем обыкновенная топографическая карта при компетентном её анализе может привести к глубоким, важным в географическом отношении и подчас неожиданным выводам»

К.А. Салищев

Актуальность проблемы. Важнейшая методологическая концепция современной картографии связана с картографическим методом исследования, внедрением картографии в науки о природе и обществе для решения широкого круга научных и практических задач. Эта давно поставленная проблема продолжает развиваться, охватывая новые разнообразные области приложения карт, одна из которых - экология и охрана окружающей среды. Среди авторитетных источников, имеющих большой удельных вес в общей картографической изученности мира, важное место занимают топографические карты. Их справедливо относят к исходным базовым документам, содержащим многоплановую информацию о местности. Актуальность исследований по методике использования топографических карт в решении проблем природопользования обусловлена необходимостью применения карт специалистами различных отраслей науки и практики не только при выполнении проектных, строительных, изыскательских работ (что составляет в представлении большинства пользователей основное назначение топографических карт), но и при решении проблем геоэкологии, задач управления инвестициями, при оценке риска различного характера и на разных иерархических уровнях. Обращение к топографическим картам, полностью покрывающим в крупных масштабах всю территорию России, позволяет решать эти задачи и для труднодоступных, менее изученных районов. Их роль повышается высокой точностью изображения в плановом и высотном отношении, основанной на полевых измерениях, особенно в условиях недостатка фактической информации и наземных сетевых наблюдений (на станциях и постах).

Цель и задачи диссертации. Целью исследования является разработка методики оценки экологического состояния территории по топографическим картам как нового актуального направления картографического метода исследования. Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

  • изучить опыт применения картографических произведений для решения научных и практических задач;
  • разработать концептуальную модель экологического содержания топографических карт;
  • определить роль карт в системе экодиагностики территории, выявить информационный потенциал природных и антропогенных объектов;
  • исследовать и обобщить способы определения качественных и количественных характеристик местности по топографическим картам;
  • выполнить экспериментальные исследования по оценке экологического состояния территории и его индикаторов, включая построение производных (от топографических) карт.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются взаимосвязанные и взаимодействующие природно-антропогенные комплексы, их экологическое состояние. Предмет исследования – картографическое изображение, принципы и методы его анализа, оценки и экологической интерпретации.

Методы исследования. Диссертационное исследование строится на системном картографическом подходе, опирается на теоретико-методологические основы общегеографического, тематического, комплексного картографирования, отраженные в трудах ученых и картографических произведениях. Использованы имеющиеся разработки по картографическому методу исследования, картометрические, морфометрические приёмы исследований по картам, а также достижения цифровых компьютерных технологий, методы и приёмы геоинформационного картографирования.

Состояние и изученность проблемы. Проблема изучена по опубликованным работам в области картографического метода исследований и раскрыта в первой главе диссертации. Работа основана на понятии картографического метода как метода научного познания, сформулированного К.А. Салищевым и развитого в разных аспектах в трудах: А.М. Берлянта, Т.В. Верещаки, Н.М. Волкова, А.К. Гедымина, А.Г. Исаченко, Е.М. Николаевской, Р.Х. Пириева, Б.В. Сочавы, А.И. Спиридонова, В.П. Философова и многих других.

На защиту выносятся:

  • Концепция экологического содержания топографических карт;
  • Методика оценки экологического состояния территории по топографическим картам;
  • Авторские оригиналы карт и цифровые модели для экологического анализа территории, производные от топографических.

Научная новизна. Предлагаемая диссертация – первое обобщающее исследование по использованию топографических карт в новом для них актуальном приложении – решении проблем природопользования. Наиболее оригинальные научные результаты состоят в следующем:

  • Предложена концепция экологического содержания топографических карт – его «экологический образ»;
  • Разработана методика использования топографических карт для оценки экологического состояния территории, определяемого компонентами разных сфер географической оболочки, изображаемыми на топографических картах. Методика включает ряд этапов и результатов, имеющих самостоятельное научное значение:
  • установлен информационный потенциал топографических карт для решения задач природопользования, сформированы базы прямых и производных показателей экологического значения природных и антропогенных топографических объектов; предложены способы их определения;
  • обоснованы эффективность и приёмы построения по картам экологического каркаса территории – от природного и демоэкономического к общему для установления резервов формирования и регулирования стабильного ландшафта;
  • подготовлены методические установки по интерпретации экологического значения объектов содержания топографических карт, показаны подходы и примеры их интерпретации;
  • Разработаны авторские оригиналы производных от топографических тематических карт и цифровые модели для экологического анализа конкретной территории – всего 9 оригиналов.

Все перечисленные результаты получены на основе изучения и обобщения морфометрических, морфо- и гидроморфологических, геоботанических и других приёмов картографического метода исследований, включая опыт применения топографических карт.

Практическая значимость работы непосредственно связана с удовлетворением практических потребностей экономики и хозяйства в топографических картах для их использования в проектировании, строительстве, изысканиях разного характера с учетом влияния антропогенных воздействий на природу. Не менее важна работа для решения самых главных задач общества – обеспечения экономического и социального благополучия и здоровья населения, которое в большей степени зависит от экологического состояния территории.

Исследования внедрены в учебный процесс в МИИГАиК при чтении курсов «Топографическое картографирование», «Экологическое картографирование», в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация результатов работы. Диссертационные исследования докладывались и обсуждались на ежегодной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных МИИГАиК в 2011 году, а также на научных семинарах кафедры картографии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Содержит 141 страницу текста, 14 таблиц, 17 рисунков, 9 приложений. Список литературы включает 102 наименования – литературные источники, ресурсы интернета, картографические произведения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи исследований, новизна и значение работы.

Глава 1. Картографический метод исследования, его значение и тенденции развития. Концепция экологического содержания
топографических карт

Глава освещает опыт применения картографического метода исследований для решения широкого круга научных и практических задач.

Понятие «картографический метод исследования» впервые сформулировал К.А. Салищев (1948, 1955 гг.) и определил его как метод научного познания. Впоследствии приёмы картографического метода развиты в разных аспектах в трудах многих ученых: А.М. Берлянта, Н.М. Волкова, Т.В. Верещаки, Е.М. Николаев­ской, А.И. Спиридонова, В.П. Философова, А.К. Гедымина, А.Г. Исаченко, Р.Х. Пириева, Б.В. Сочавы, С.Н. Сербенюка, и других. В настоящее время использование карт образует самостоятельный раздел картографии. В главе подробно рассмотрены классические приёмы картографического метода, их развитие, особенности и преимущества работы с цифровыми моделями для решения разнообразных тематических задач. Охарактеризованы программные продукты, созданные для картографического обеспечения географических исследований. Сделан акцент на опыте использования в разных целях топографических карт. Рассмотрены возрастающие возможности использования карт в связи с совершенствованием их содержания в разные периоды топографического картографирования – от визуальных наблюдений до средств геоинформатики. По мере совершенствования карт расширялся круг решаемых по ним вопросов.

По результатам анализа приходится констатировать, что при широком охвате проблемы использования разнообразных карт для различных целей недостаточно исследований, ориентированных на оценку информационных возможностей комплексного содержания топографических карт – основного государственного картографического фонда страны. Круг задач, решаемых по ним, ограничивается в большинстве случаев количественной оценкой рельефа и морфометрическими измерениями водных объектов, в то время как топографические карты вполне могут использоваться и для решения проблем природопользования, о чем свидетельствуют исследования автора.

Концепция экологического содержания карт.

Известно, что в задачи экологии входит изучение существования растительного и животного мира, а также людей со всеми техническими системами, которые ими созданы, в различных географических условиях. Среда жизни – сложная многокомпонентная система, каждый из компонентов которой является фактором, определяющим состояние всех остальных, т.к. они не только взаимосвязаны, но и взаимодействуют друг с другом.

Топографические карты, являясь по своему типу комплексным представлением взаимосвязанных компонентов практически всех сфер географической оболочки, выполняют функцию носителя наглядной, достоверной, доступной, а главное – экологически значимой информации, в отличие, например, от карт природы, с которых «сняты нарушения» или от карт социально-экономи­ческих, где отсутствует природный фон. Стратегия экологических исследований по топографическим картам состоит в том, что мы синтезируем картину состояния территории из анализа отображаемых на ней компонентов (а не анализируем уже выделенные системы), каждый из которых, подобно среде жизни, может быть одновременно элементом одной среды и средой других элементов.

Методологически роль топографической карты в экологических исследованиях правомерно оценить с позиции общепринятого в географической картографии системного подхода. Содержание карт рассмотрим как целостную систему взаимосвязанных компонентов – классов объектов, где каждый из них – система более низкого ранга (рис. 1-а). Основные свойства системы – состав, структура, динамика, функционирование – здесь проявляются в достаточно полной мере.

В сложении состава, структуры и функционировании эко-геосистем ведущую роль играют эдификаторы – виды растений с ярко выраженной средообразующей способностью. Растительные сообщества (или доминанты сообществ) создают биологическую среду и оказывают на неё сильное воздействие. Эдификаторы часто выступают в качестве ядра консорции (совокупности разнородных организмов), компонентами которой являются трофически или топически связанные с ними живые организмы. На топографических картах отображаются жизненные формы и растительные сообщества всех природных зон, где растительность не только чувствительна к нарушениям среды, но и наиболее физиономична. Следовательно, по составу растительности и ее характеристикам на картах прослеживаются зоны экологического состояния – их размеры, степень нарушенности.

Исходя из свойств системы, при оценке экологического состояния территории важно также установить взаимосвязи между объектами и явлениями, определяющими выбор индикаторов улучшения или ухудшения обстановки. Связи выявляются в анализе очевидных и чаще неочевидных границ отображаемых объектов, определяемых по характеру взаимного положения и на базе глубокого знания закономерностей их пространственного размещения, а также непосредственного или опосредованного влияния друг на друга. Большая роль в функционировании эко-геосистем принадлежит контактным границам, распределительным, транспортно-линейным барьерам. На топографических картах это отображаемые границы (барьеры): 1)- береговые и прибрежные: линия берега, приливно-отливные полосы, береговые уступы, обрывы; 2)- гидрографические: русла рек; 3)- высотные, орографические: подошвы, гребни горных хребтов, холмов, линии водоразделов, перегибы склонов, долины, поймы рек, береговые валы, косы; 4)- биологические: полосы леса, кустарников; 5)- антропогенные: границы естественной и культурной растительности, каналы, плотины, трубопроводы, пути сообщения и т.п. В крупных картографируемых районах эти рубежи приобретают зональный (глобальный) или континентально-океанический уровень, выявляемый
по картам (группам карт) масштабов, соответствующих уровню.

Динамика системы проявляется и прослеживается в отображении суточных, сезонных, многолетних колебаний отображаемых явлений: площади разливов рек, озер, приливно-отливные полосы морей; эрозионные формы (эрозионные борозды, промоины, овраги, балки), оползни, осыпи, обрывы и т.п.

Составом, динамикой системы (территории), соотношением составляющих её ядра, степенью сохранности определяется набор и полнота функций природы и человека на различных уровнях (рис. 1- б). Состав системы (изображение в содержании карт) образуют природные, природно-антропогенные и антропогенные объекты. Первые из них выполняют важнейшие функции, направленные на устойчивое равновесное существование и развитие среды (средообразующие, средозащитные, ресурсные, информационные). Функции антропогенных, природно-антропогенных составляющих системы (средорегулирующие, средонарушающие) в худшем проявлении выражаются в хозяйственной деятельности вплоть до агрессивных воздействий, а в лучшем – в регламентировании хозяйственной деятельности путем создания резервационных территорий, буферных зон, щадящих и защищающих природу и её ценный генофонд. Функции природы и человека, в разной степени выраженные на различных территориях, всесторонне влияют на свойства среды и определяют страты экологического состояния территории: типологические черты природы, местный климат, распределение стока, циркуляцию воздушных масс, миграционные процессы, геодинамическую активность, формы природопользования, экологически агрессивные антропогенные воздействия (рис. 1- б).

Глава 2. Топографические карты в системе экодиагностики территории. Оценка антропогенных воздействий

В главе рассмотрена роль топографических карт в оценке антропогенных воздействий на природу. Экологическая оценка (экодиагностика) территории в целом слагается из анализа экологических проблем на основе изучения: а) – природы и природ­но-ландшафтной дифференциации террито­рии; б) – антропогенных воз­действий на природу; в) – способности ландшафтов противостоять антропогенным нагрузкам. Топографические карты отображают практически все элементы природного и антропогенного ландшафта.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.