Изучение экологического состояния территории Большеземельской тундры с использованием методов дистанционного мониторинга
Другие рефераты
Министерство высшего образования
Сыктывкарский государственный университет
Курсовая Работа
по теме: Изучение экологического состояния территории Большеземельской
тундры с использованием методов дистанционного мониторинга
Работу выполнил:
студент III курса 234 группы
Шулепов Константин Алексеевич
Научные руководители:
Братцев Андрей Адольфович, к.г.н.,
зав.отделом геоинформационных и
учебных технологий СыктГУ.
Елсаков В.В., к.б.н., зав.отделом
экосистемного анализа и ГИС
технологий Института биологии Коми
НЦ УрО РАН
Сыктывкар 2004
Содержание: стр.
Введение 3
Краткая характеристика физико-географических
условий изучаемой территории 6
Материалы и методы исследований 8
Обсуждение результатов 13
Основные выводы 16
Литература 17
Введение
Географические информационные системы (ГИС) появились в 1960-х годах
как инструмент, позволяющий проводить изучение структурных и функциональных
особенностей природных объектов с учетом их пространственной
приуроченности. Существует две общераспространенные версии возникновения
первых ГИС [8]. Согласно первой, наиболее ранние ГИС были созданы
Гарвардском университете и Массачусетском технологическом институте США с
целью автоматизированной обработки географической информации. Согласно
альтернативной версии – первые ГИС были создана в Канаде и имели цель
картирования природных ресурсов (CGIS).
В настоящее время важной задачей, отводимой для использования ГИС,
является непосредственная характеристика состояния природной среды,
подвергающейся воздействию естественных и антропогенных факторов. Важнейшие
свойства отображаемых в ней показателей – их содержательная,
пространственная и временная локализация. При этом информация, используемая
в качестве релятивной базы данных ГИС всегда беднее исходной природной.
Поэтому для обеспечения объективности и репрезентативности результатов
необходимо соблюдение ряда требований, прежде всего затрагивающих способ
получения и пространственную достоверность данных.
Одним из важных источников для ГИС разных уровней (локальных и
региональных) являются методы дистанционного зондирования (ДЗ) природных
объектов, основанные на использовании электромагнитных излучений, исходящих
от предмета исследований и путем их регистрации без непосредственного
контакта с ним. Рассматривая ДЗ с позиций системного подхода, необходимо
определить входные и выходные элементы системы, ее внутреннюю структуру,
границы и окружающую среду. Входными элементами системы являются физические
поля, образуемые отражением и/или излучением земной поверхности и
естественными процессами в недрах Земли, а также поля техногенного
происхождения. Входными элементами системы являются также эмпирические и
теоретические закономерности связи физических полей с объектами природной
среды. Выходными элементами системы ДЗ следует считать компоненты
дистанционной основы карт природоресурсного содержания.
дистанционная основа (ДО) карт определена как оптимальная совокупность
материалов ДЗ, результатов их обработок и интерпретации, представленной в
цифровом и аналоговом виде. Она состоит из фактографической и
интерпретационной частей. Компонентами фактографической части ДО являются
нормализованные материалы ДЗ в цифровой и аналоговой формах, а также
результаты формализованных преобразований этих материалов.
Интерпретационная часть ДО (схемы дешифрирования и интерпретации
результатов дешифрирования) создается по результатам экспертного
интерактивного анализа изображений и другой информации (Перцов и др.,
2000). Наиболее естественным способом система ДЗ подразделяется на
следующие три подсистемы: сбор материалов ДЗ, обработка материалов ДЗ и их
тематическая интерпретация (Рис.1).
[pic]
Рис.1. Входные и выходные элементы системы ДЗ.
По способу получения первичных данных дистанционные методы
исследования подразделяются на пассивные, т.е. основанные на улавливании
излучений от естественных источников (солнца, Луны, звезд, земной
поверхности и самих изучаемых объектов), и активные, т.е. предполагающие
использование искусственных источников излучения (ламп накаливания,
газоразрядных ламп, лазеров). В общеупотребительном смысле термин ДЗ обычно
включает в себя регистрацию (запись) электромагнитных излучений посредством
различных камер, сканеров, микроволновых приемников, радиолокаторов и
других приборов такого рода. Наибольшее применение среди пассивных
дистанционных методов получили исследования в оптической области
электромагнитного спектра (фотографирование), в том числе различных
диапазонах. Достоинство этого метода состоит в том, что фотографические
материалы доступны для непосредственного зрительного восприятия и анализа
средств используемых в ГИС системах. Космические и аэрофотоснимки
обеспечивают территориально полное и непрерывное изучение больших площадей,
состояние которых зафиксировано на единый момент времени (Востокова и др,
1988).
В настоящее время методы ДЗ широко используется для сбора и записи
информации о поверхности Земли, морском дне, атмосфере, Солнечной системе и
др. объектах. Оно осуществляется с применением морских судов, самолетов,
космических летательных аппаратов и наземных телескопов. Данные ДЗ
используются для принятия решений в области многих научных и практических
задач, связанных с экономическим, социальным и экологическим развитием, как
отдельных регионов, так и страны.
Наибольшее распространение в настоящее время получили методы ДЗ,
основанные на анализе особенностей спектральных характеристик космических
снимков разного пространственного разрешения. В России в качестве носителей
аппаратуры используются космические аппараты гидрометеорологического (типа
«Метеор» и «Электро»), оперативного (типа «Ресурс-О1» и «Океан-О1») и
фотографического (типа «Ресурс-Ф») наблюдения [9]. Основными задачами
мониторинга, осуществляемого с применением данных средств, являются:
. контроль погодообразующих и климатообразующих факторов с целью
достоверного прогнозирования погоды и изменения климата, в том числе и
в околоземном космическом пространстве;
. контроль за состоянием источников загрязнения атмосферы, воды и почвы
с целью обеспечения природоохранных органов федерального и
регионального уровней информацией для принятия управленческих решений;
. оперативный контроль чрезвычайных ситуаций техногенного и природного
характера с целью эффективного планирования и своевременного
проведения мероприятий по ликвидации их последствий;
. информационное обеспечение проведения земельной реформы, рационального
землепользования и хозяйственной деятельности;
. создание динамической модели Земли как системы с целью прогнозирования
нарушений экологического баланса и разработки мероприятий по
сохранению среды обитания человека и животных
Цель настоящей работы: Изучение возможностей использования методов
дистанционного мониторинга для оценки экологического состояния модельных
участков территории Большеземельской тундры.
Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Дать характеристику физико-географических условий территории для
выявления основных факторов, влияющих на особенности пространственного
распределения основных компонентов экосистем в ландшафтах Большеземельской
тундры;
2. Собрать и подготовить серию снимков спутника LANDSAT и ASTER для
выявления закономерностей распределения спектральных характеристик района
исследований;
3. Выявить динамику нарушений растительного и почвенного покрова под
влиянием объектов добычи и транспортировки нефти на основании использования
разновременных снимков 1998-2000 гг. на участках испытывающих влияние
нефтегазового комплекса
4. Подготовить серию изображений, для проведения дешифрирования в
течении летнего полевого сезона 2004 г.
Краткая характеристика физико-географических условий изучаемой территории
Большеземельская тундра, холмистая моренная равнина, расположенная в
пределах междуречья рек Печора и Уса, Уралом и Пай-Хоем, в административном
отношении в пределах Ненецкого автономного округа (Архангельской области) и
республики Коми. Преобладающие высоты варьируют в пределах 100-150 м,
наибольшая 242 м. низменное, сильно заболоченное приморское побережье к югу
повышается террасами, сложенными морскими песками и глинами, и переходит в
сильно всхолмленную местность с довольно выс
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
