автореферат диссертации по геодезии, 05.24.02, диссертация на тему:Методика исследования и подготовки исходных данных в целях обеспечения картографирования биогеоцензов на базе цифровых моделей рельефа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

Р Г Б ОД 2 2 АПР 1996

На правах рукописи УДК 528:550.814

КУРЯКОВА ГАЛИНА АНАТОЛЬЕВНА

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ В ЦЕЛЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ БИОГЕОЦЕНОЗОВ НА БАЗЕ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ РЕЛЬЕФА

специальность 05.24.02: Аэрокосмические съемки, фотограмметрия, фототопография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Научный руководитель: доц., к. ф.-м. н.

В. А.Малинников

МОСКВА - 1996

1-'п"ота выполнена на Московского Государственного картографии.

кафедре прикладной экологии Университета геодезии и

Научный руководитель

доцент, кандидат физико-математических наук В.А.Малинников

Официальные оппоненты:

профессор, доктор технических наук А.И.Мартыненко доцент, кандидат технических наук К.А.Зыков

Ведущая организация:

кафедра системной экологии Путинского государственного университета

;тоится

Защита сосч на заседании специализированного

_ 1УУ6 г.овета

Ж

в / часов К Обо.01.02. в

Московском Государственном Университете геодезии и картографии по адресу: 103064, Москва, Гороховский пер.4, МГУГиК, ауд.321.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке' МГУГиК.

Автореферат разослан ¡996 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Б.В.Краснопевцев

- 3 -

Обитая характеристика работы

Актуальность темы. Начиная со второй половины XX века,экология приобрела особое значение как научная основа охраны окружающей среды и рационального природопользования. Тогда же ведущей темой экологических исследований стало выявление позитивных и негативных изменений природной среды, возникших в результате деятельности человека. Экологическое картографирование является неотъемлемой частью таких исследований. Обобщая, можно сказать, что на экологических картах изображаются естественные и нарушенные экосистемы (биогеоценозы). Биогеоценоз (БГЦ) определяется как участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз (растительность, животные, микроорганизмы) и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педос-феры остаются однородными и поэтому в совокупности образующими единый взаимообусловленный комплекс [Сукачев,1960]. БГЦ определяется по преобладающему типу растительности. Важным этапом изучения и картографирования БГЦ является вопрос о проведении границ между ними, причем геоботанический рубеж, как правило, совпадает с границами экологических факторов [Сочава,1978]. В дополнение к существующим методам установления границ и выделения контуров, для повышения объективности процесса, предлагается количественный анализ характеристик рельефа, поскольку рельеф является условием деятельности экологических факторов, а биотоп [Одум.19861 основывается на однородном участке земной поверхности. Традиционно в геоботанических описаниях присутствует качественная информация о высоте, крутизне и ориентации склона, в то время как на развитие растительности оказывают влияние горизонтальная, вертикальная и средняя кривизна земной поверхности [Шарый,1991]. На разнообразие БГЦ влияют показатели гор,. .;:■. лого и вертикального расчленения рельефа [Васмут и др.,1991]. Для адекватного картографирования необходимо иметь количественную информацию о вышеперечисленных топографических характеристиках. Топография изучает земную поверхность в геометрическом отношении. Вещества, расположенные вблизи земной поверхности, подвергаются действию гравитационного поля, тангенциальная составляющая £ способна вызвать горизонтальное перемещение масс, а нормальная - вертикальное. Посредством количественного топографического анализа на основе исходных дан-

ных о высотах земной поверхности можно получить информацию о топографических величинах, ответственных за характер перемещения приповерхностных масс и перераспределения экологических факторов (освещение, температура, влажность) [Шарый и др.,1991]. Это позволяет применить количественный топографический анализ при исследовании исходных данных в целях обеспечения картографирования биогеоценозов, что ранее не проводилось. Под количественным топографическим ан:....:^и,\; .а.-мной поверхности понимается система методов визуализации ее форм и топографических предпосылок массопереноса в условиях действия поля гравитации; исходной информацией являются данные о высотах (ЦМР); результаты регистрируются, как правило, в форме карт [Шарый,1991]. Эти карты являются производными от топографической, поэтому они не заменяют и не упраздняют топографическую карту, они повышают ее информативность.

Цель работы. Разработка методики исследования и подготовки исходных данных в целях обеспечения картографирования биогеоценозов. Методика разработана на основе количественного топографического анализа земной поверхности, теоретические положения которого изложены в работах [Шарый,1990;Шарый,1991], а сведения о сферах его применения - в работе [Шарый и др., 1991]. Необходимо решить следующие задачи:

- осветить роль рельефа в распределении растительности и выбрать те топографические характеристики, которые заметно влияют на это распределение;

- выбрать алгоритм обработки ЦМР, обеспечивающий построение необходимых карт локальных топографических характеристик;

- провести оценку точности вычисленных значений локальных топографических характеристик;

- получить общегеографическую информацию и ЦМР для тестовых участков;

- провести компьютерную обработку ЦМР и статистический анализ взаимосвязи между распределением растительности и характеристиками рельефа;

- дать краткую интерпретацию результатов статистического анализа с. использованием общегеографкческой информации.

Научная новизна работы.

1. Разработана методика исследования и подготовки исходных данных в целях обеспечения картографирования биогеоценозов на базе цифровых моделей рельефа.

2. С помощью разработанной методики получены данные для анализа взаимосвязи топографии и растительности.

3. Проведена оценка точности значений локальных топогра-фическихвеличин, вычисленных по методу Эванса.

4. В результате статистического анализа впервые получены значимые коэффициенты корреляции растительности и локальных топографических величин (высоты, крутизны, ориентации, горизонтальной кривизны, вертикальной кривизны, средней кривизны) на примере тестовых участков.

Практическая значимость. Использование методов количественного топографического анализа земной поверхности позволяет:

- объективизировать процесс проведения границ, картографирования и дальнейшего изучения БГЦ за счет теоретической обоснованности их применения, воспроизводимости, наглядности представления результатов, возможности применения при любых масштабах исследования;

- на основе имеющихся ЦМР снизить стоимость работ за счет наличия перед полевым сезоном картографической основы, дающей представление о топографических предпосылках распределения растительности.

Апробации. Классификация участков земной поверхности по значениям локальных топографических величин использовалась автором при составлении картосхем естественных и нарушенных биогеоценозов в ходе экологической экспертизы Восточно-Казахстанской области.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения. 4 глав, заключения, списка литературы из 66 наименований, приложения. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содер-

жит 48 рисунков, 4 таблицы.

Во введении обоснован выбор темы и ее актуальность. Сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе освещено современное состояние проблемы, обоснована целесообразность количественного учет ; ..трофических характеристик при картографировании растительности, сформулирована постановка задачи.

Во второй главе приводятся основные определения количественного топографического анализа и сведения об алгоритмах расчета локальных топографических величин.

В третьей главе изложена последовательность этапов технологического процесса и проведена оценка точности вычисленных значений локальных топографических величин.

В четвертой главе осуществлено практическое использование топографических методов анализа распределения растительности на основе разработанной методики.

В заключении сделаны выводы о целесообразности количественного учета рельефа при картографировании биогеоценозов.

Основное содержание работы

В первой главе "Обзор современного состояния вопроса" говорится об экологии, роли карты в экологических исследованиях, дается определение экологической карты - графической модели, наглядно отображающей цель, содержание и результаты экологического исследования, имеющие пространственно-временную привязку. рассмотрена классификация экосистем по иерархическим уровням [Виноградов.19843. Согласно этой классификации и исхо-

- r-

дя из характерных размеров БГЦ (от десятков метров до нескольких километров) для их картографирования предлагаются масштабы от 1:6000 до 1:50000. Взиду того , что растительность является индикатором экологических условий среды, многие исследователи [Сочава, 1979; Kuciiler, 1974] ставят знак равенства между картами растительности и экосистем, что позволяет экологам опираться на уже существующие методы геоботанического картографирования [Вышивкин,1977]. Подробно освещена роль рельефа в перераспределении экологических факторов. Однородность биоценоза (по определению БГЦ) определяется однородностью земной поверхности. С высотой меняются средние температуры, количество осадков, интенсивность радиации, атмосферное давление. Горные цепи являются климатическими барьерами и барьерами миграции организмов [Грин и др..1990]. Степень расчленения рельефа влияет на разнообразие растительности. Экспозиция склона влияет на его освещенность, крутизна - на дренаж почвы. Совместно эти величины влияют на снегонакопление, продолжительность вегетационного периода и морфологию растений [Захаров, 1940; Frank,1986]. Величины горизонтальной, вертикальной и средней кривизны влияют на влажность почвы [Курякова и др. .1991; 111а-рый и др.,1991; Sinai et al.,1981]. Даны сведения о разнообразных количественных и полуколичественных классификациях классификациях участков земной поверхности [Гаусс.1956; Krcho, 1983; Шарый. 1990; Ruhe. 1960; Pennock et al.; 1987]. Интенсивное развитие в последнее время компьютерных технологий, позволяющих рассчитывать топографические величины, дающие представление о влиянии рельефа на перераспределение экологических факторов, привело к возможности количественного анализа участков земной поверхности, являющегося этапом в картографировании БГЦ. Приведены примеры использования количественных классификации илементов земной поверхности при картографировании растительности. Отмечено, что. как правило, исследователи останавливаются на учете высоты, крутизны и ориентации склона.

Во второй главе "Основные теоретические положения количественного топографического анализа" говорится о том. что топографические величины, описывающие поверхность в гравитационном поле, можно условно разделить на классические и неклассические. К классическим относятся высота, крутизна склона и ориентация.

Неклассические делятся на локальные и нелокальные [Степанов и др.;19911. К локальным относятся характеристики, описывающие геометрию или форму поверхности, к нелокальным - описывающие относительное положение участка в рельефе. В данном исследовании нас интересуют высота, крутизна, ориентация склона; горизонтальная, вертикальная и средняя кривизна поверхности (для трех последних величин необходимо дать определения); показатели горизонтального и вертикального расчленения местности (определения даны в работе [Васмут и др.. 1991]). последующие определения даны по' работе П.А.Шарого [1991]. Линиями скольжения назовем кривые на поверхности, в каждой точке которых направление вектора касательной совпадает с направлением тангенциальной составляющей вектора ускорения свободного падения. Пусть п" есть единичный вектор нормали к поверхности S. Кривая, получающаяся при пересечении S какой-либо проходящей через "ri плоскостью, называется нормальным сечением. Средняя кривизна поверхности Н равняется полусумме кривизн двух взаимно перпендикулярных нормальных сечений (например, H=(Kv+Kh)/2)• Нормальное сечение, имеющее общую касательную с линией скольжения имеет кривизну Kv (вертикальная кривизна), а имеющее общую касательную с горизонталью - кривизну Iffi (горизонтальная кривизна). Горизонтальная кривизна отрицательна в областях конвергенции потоков, положительна в областях дивергенции. Вертикальная кривизна определяет относительное ускорение потоков: ее отрицательности соответствует вогнутость по профилю (зона замедления потоков). Для вычисления локальных величин по ЦМР используется метод Эванса [Evans.1978]. Он заключается в применении к сетке 3*3 метода наименьших квадратов для вычисления коэффициентов многочлена второй степени

н »ах1* bx* + cyy+ di + еу + f. (1)

Высоты узловых точек: z1,z2,z1,zil,zs,zi,z7,zi и z9. Для центральной точки z имеем коэффициенты многочлена (1) а гъ+ г^г^г^ zg)/6 W2- (гг+ zs + г8)/3 W*

Mvz2 + V2;> + V29)/6W2- + с Чг^-л.-г,)/^,1 (2)

d 6Wt

Для центральной точки получаем крутизну

ta-fdW)*- (3)

ориентацию

tgd^e/d, (4)

горизонтальную кривизну А

Кк - - 2(W ode +Qe2)/Се2) * (4 + dz+ е2)5, (5)

вертикальную кривизну г

Kv= -2(йс1г+ cde + be2)/[ (d'\ е2) * + dV е2)г), (е)

среднюю кривизну г

н - - Цег vOa-cde - ld\l)bl/ И +с!г+ ег)г (7)

Вывод и доказательства приведены в работе [Evans. 1978]. Ввиду сложности земной поверхности количественный топографический анализ предусматривает генерализацию данных. Уровень генерализации оценивается по характерным размерам изучаемых объектов. Составление ЦМР уже осуществляет предварительную генерализацию данных. Создание ЦМР путем цифрования горизонталей топокарт учитывает генерализацию изолиний. В конце главы дается краткая характеристика программного обеспечения.

В третьей главе "Разработка методики количественного топографического анализа для обеспечения картографирования биогеоценозов" приводятся сведения о ранних исследованиях в этой области. Подробно освещена работа [Курякова и др.,1991]. целью которой являлось установление статистической зависимости почвенной влажности от локальных топографических характеристик (крутизны, ориентации склона, горизонтальной, вертикальной и средней кривизны) путем определения коэффициентов линейной корреляции при анализе карт соответствующих величин. От исследования взаимосвязи характеристик рельефа и почвенной влажности (одного из экологических факторов) логично перейти к исследованию взаимосвязи топографии и распределения растительности (nHTerp^iUiui и выражения экологических условий ландшафта). Далее описываются этапы технологического процесса. Для построения карт локальных топографических характеристик требуется ЦМР исследуемого участка и картографический пакет программ "Landlord". Выходная информация состоит из: а) цифровых моделей топографических величин; б) карт топографических величин. На втором этапе происходит установление статистической зависимости распределения растительности от характеристик рельефа путем определения коэффициентов линейной корреляции при анали-

зе карт соответствующих величин и составления уравнений регрессии. Выходная информация состоит из: а) таблицы коэффициентов корреляции и их уровней значимости; б) уравнений регрессии. Анализ причин взаимосвязи распределения растительности и топографии производится путем сопоставления результатов первого и второго этапов и общегеографической информации (геоморфология, грунты, гидрография, растительность, климатические условия). В особый блок выделяются сведения о показателях горизонтального и вертикального расчленения рельефа. Кроки того, следует обратить в'нимание на степень антропогенного воздействия.

Ошибка вычисленного значения локальной топографической величины определяется ошибками исходных данных (то есть ЦМР) и собственно методом вычисления. Для оценки влияния метода вычисления воспользуемся следующей формулой [Гайдаев, Большаков, 1969]

«Р--у Ш))».''-•♦(&);<

Эта формула позволяет нам найти ошибку функции случайных величин. Предполагается, что ошибки аргументов влияют на нее в равной степени. Здесь в качестве функций выступают топографические характеристики (крутизна, ориентация), вычисленные по методу Эванса. а в качестве аргументов - значения высот, измеренных в узлах скользящей решетки 3*3.

С учетом формул (2) и (3) получаем ошибку крутизны

атаг).

Выводы: п^зависит от а) ошибки измерения высоты гп2 ; б) периода решетки VI; в) собственно крутизны - ошибка расчета крутизны пологих склонов меньше, чем крутых.

С учетом (2) и (4) получаем ошибку ориентации

Выводы: а) и б) аналогичны выводам для ошибки крутизны; в) ошибка расчета ориентации для пологих склонов больше, чем для крутых. Эти выводы можно сделать, подставив в формулы (9) и (10) реальные значения

- и -

В четвертой главе осуществлено практическое использование топографических методов анализа распределения растительности. Решены следующие практические задачи:

- сбор общегеографической информации и создание цифровых моделей рельефа для тестовых участков;

-компьютерная обработка цифровых моделей рельефа и статистический анализ взаимосвязи между распределением растительности и рельефа;

- краткая интерпретация результатов статистического анализа с помощью общегеографической информации.

Наличие связи локальных топографических характеристик земной поверхности с распределением растительности определялось в процессе корреляционного и регрессионного анализа. Для работы были выбраны четыре участка размером четыре на четыре километра, находящихся на территории Восточно-Казахстанской области. Для них путем обработки ЦМР получены производные карты крутизны, ориентации, горизонтальной, вертикальной и средней кривизны. С их помощью, а также на основе общегеографической информации был проведен анализ влияния рельефа на перераспределение экологических факторов. Выбранные участки достаточно полно представляют исследуемую территорию по степени антропогенного воздействия, составу растительного покрова, разнообразию форм рельефа, высотной шкале и т.д. Для всей территории даны сведения о геоморфологии, грунтах, гидрографии, климате и растительности. Результаты статистического анализа приведены в Табл.1-4, сведения о показателях расчленения рельефа - в Табл.5. Обозначения: Ь-высота, й-крутизна. А-ориента-ция. Н-средняя кривизна, ^-горизонтальная кривизна, Ку-верти-кальная кривизна. Схемы дешифрирования АФС и карта локальных топограФпческ!'--' величин приведены на Рис. 1-4.

Участок "Быструха-Секисовка". Территория претерпела сильное антропогенное влияние. Обнаруживается значимая корреляция между Veg и А, а также Ку (для №=150 м). Связь А с Veg характерна для Алтая. Связь Ку с Че^ обратная, к зонам положительной Ку приурочены фитоценозы с минимальной биомассой. Древесная растительность приурочена к зонам отрицательной Ку, в том числе к поймам малых рек. Остальные топографические величины обнаруживают слабую линейную связь с распределением растительности. поскольку: а) связь может иметь нелинейный характер;

А-гипсометрическая картаВ- С /градус =75м/ Д- А /градус,М= 75м/

Б-схема дешифрирования АФС Г- в /и/=150м/ Е~ А /и = 150м/

Ж- Н /М"\и/ =75м/ И- КЬ /=75м/ Л- Ку /и =75м/

Рис.1. Участок "Быструха-Секисовка".

Легенда к Рис.1-Б: | п. | -пашня, | к | -кустарник, | С | -степь, I & I -деревья, -водоразделы, -подошвы склонов, --ксерофитная степь при водоразделах.

Б- С /градус,\л/ =75м/ *" Н /м"«,М=75м/ Л- Ку /V =75м/

Рис.2. Участок "Березовка". Легенда к Рис.2-Б: [1~| -луга, ГТ~] -редколесье, [~3"~| -лес, -водоразделы.

6-схема дешифрирования АФС Г- О /\л/ =150м/ Е- А /\л/-150м/:

3- Н /\\/-150м/ К- КН /\л/=150м/ Н- КУ^=150м/

Рис.3. Участок "Чистополька". _

Легенда к Рис.З-Б: для луговой и степной растительности | т | -темный

фототон, [~с I -светлый ф/т; для древесной и кустарниковой растительности | ч | -темный Ф/т, [ Б 1 -светлый ф/т, [ А, | -смешанный ф/т, | р ] -редколесье» |, -водоразделы.

Б-схема дешифрирования АФС

Х-~Н~'/н_,,>«/=75к/ Й- КИ /и/ =75м/

Кч /VI=15м/

3- Н =150м/ к" Лл/=150м/ Н- М /\л/=150м/

Рис.4. Участок "Горная Ульбинка". Легенда к Рис.4-Б аналогична легенде к Рис.З-Б.

- 16 -"Быструха - Секисовка"

Табл. 1

Локальная

топогр.

величина

Коэффициент корреляции

Ш=75 м

Ш=150 м

высота 11 0. 0845

крутизна й 0 0826

ориентация А 0. 3652

средн. крив. Н -0. 1907

гориз. крив. КЬ -0 0984

верт. крив. Ку -0 2294

0. 0845 0. 1516 0. 3600 -0. 2426 -0.0352 -0.3536

Уравнение регрессии (Че^ - растительность) -№=7Ь м

Уег = -4.14+0.27А Veg

№=150 м

3.96+0.21А-4.19КУ

б) территория подверглась сильному антропогенному воздействию',

в) в пределы участка попал рубеж ландшафтного значения (горы-степь).

"Березовка"

Табл. 2

Локальная

топогр.

величина

Коэффициент корреляции

И=75 м

№=150 м

высота Ь 0. 4785

крутизна С 0 5668

ориентация А 0 4146

средн. крив. Н 0 2335

гориз. крив. К11 0 1942

верт. крив. Ку 0 1861

0.4785 0.6892 0.4370 0.4490 0.4337 0.1827

Уравнение регрессии (Меё - растительность)

УеВ-

У/=75 м -12. 97+0. 01)1 + 0. 27А+0. 190

№=150 м

Уея=-12. 37+0. 01)1+0. 18А+0. 270-54.3911+28. 11КП

Участок "Березовка". Антропогенное воздействие на ротрстгиим!' распределение растительности можно считать близким к ну.Ш". а его связь с другими экологическими факторами более тесной. Преобладают крутые склоны, растительность лесного пояса и пойм малых рек. Наиболее тесная связь обнаруживается между Уек и П. Это прямая связь, к более крутым склонам приурочены пихтовые леса, а к более пологим - луговая растительность и редколесье. Связь с 11 возникает из-за того, что территория представляет собой кратер, склоны которого сильно изрезаны ручьями. Растительность пойм приурочена к самым низким в рельефе участкам, а леса находятся выше. Такая зависимость обнаруживается в зоне умеренного климата, в аридной зоне она поменяет знак (см. "Горная Ульбинка"). Влияние С не столь заметно, поскольку участок, находясь в системе Рудного Алтая, не доминирует над окружающими хребтами. Это делает склоны климатически почти равноправными. Для решетки ЦМР с периодом 1М50 м обнаруживается значимая корреляция \feg с № и Н. В первом случае это объясняется тем, что к зонам с положительной (приводораз-дельные области, где расходятся приповерхностные потоки) приурочены фитоценозы с большой биомассой (пихтовые леса), а к зонам с отрицательной Ю1 (притальвеговые области, где сближаются приповерхностные потоки) - луговая растительность. Н является величиной комбинированной (полусумма № и Ку), поэтому влияние одной из двух составляющих сказывается на влиянии целого. "Березовка" - единственный участок, на котором связь кривизн с биомассой фитоценозов оказалась прямой. Возможно, это характерно для хвойных лесов, но для более уверенных выводов нужна обработка сходных тестовых участков. Участок "Чистополька" находится в предгорьях Алтая. Преобладают крутые склоны. Наиболее значительный вклад в изменчивость растительного покрова вносит ориентация склонов. Коэффициент корреляции самый высокий из всех участков. Здесь находятся три параллельных хребта, разделенных двумя параллельными долинами и направленных с северо-востока на юго-запад. В связи с этим, а также с тем. что в течение года здесь преобладают ветра северо-западного и юго-восточного направления, на склонах различной экспозиции растительность весьма контрастна (кустарниковая степь на юго-восточных и пихтово-осиновый лес на северозападном). Можно увидеть связь между № и Н. Эти вели-

"Чистополька" Табл. 3

Локальная Коэффициент корреляции

топогр.

величина Ш=75 м №=150 м

высота Ь -0.1514 -0.1514

крутизна С -0.1499 -0.0872

ориентация А 0.7493 0.8005

средн. крив. Н -0.3751 -0.4577

гориз. крив. № -0.3828 -0.3169

верт. крив. КУ -0.2372 -0. 3168

Уравнение регрессии (Уея - растительность)

№=75 м VI-150 м

Уев = 2.11+0.74А-6. 45Н+2.99КЬ Чеё = 0.51+0.84А-5.10Н+2.34КЬ+

+1.60КУ

чины влияют на влажность почвы, и в данном случае к более влажным зонам приурочены пихтовоосиновые леса.

По высотному поясу (лесной) участок ближе всего к "Березовке" и на обоих участках № вносит больший вклад в изменчивость Уея, чем Ку, в то время как на первом и четвертом участке (степной пояс) преобладает влияние Ку. Н же влияет на распределение растительности во всех четырех случаях. Участок "Горная Ульбинка" находится в степном поясе и здесь преобладает влияние Ку на Veg над влиянием №. "Горная Ульбинка" сходна с "Чистополькой" тем, что и здесь имеются три параллельных хребта, разделенных двумя параллельными долинами и направленными с северо-востока на юго-запад. Здесь также преобладают ветра северо-западного и юго-восточного направления, но влияние А на Уея не столь значительно как на "Чистолольке". Это объясняется характером рельефа. Там, где гребни хребтов большей частью узкие ("Чистополька") линия водораздела обычно совпадает с геоботаническим рубежом. Широкие гребни хребтов и округлые вершины способствуют тому, что различия в составе фитоценоза (особенно в приводоразделъной зоне) невелики.

"Горная Ульбинка" 'Гам. 4

Локальная « Коэффициент корреляции

топогр.

величина №=75 м №=150 м

высота Ь -0.5022 -0. 5022

крутизна С 0.2217 0. 1029

ориентация А 0. 3744 0. 2683

средн. крив. Н -0.4419 -0. 7176

гориз. крив. № -0.2112 -0. 2470

верт. крив. КУ -0.4884 -0.7913

Уравнение регрессии - растительность)

№=75 м №=150 м

Уе8 = 5.10-0.16Ь+0 10А-0.23Н- Veg = 4.79-0. 1611-0. 78Н-0.43КУ.

-0.13КУ

Показатели расчленения рельефа Табл.5

Быстр. -Сек. Березовка Чистоп-ка Горн. Ульб.

Ср.площадь элем. 0. 13 0.07 0. 08 0. 04

скатов, кв. км.

Общ.длина оро- 142 292 257 457

графии, линий, км

Суммарная длина 7.35 15.59 10.39 6.71

рек, км

Коэфф. густоты 35.5 73. 0 64.2 114.25

расчлен-х. линий

Ампл-да площ-й 2.89 1.45 1.10 0.93

элем.ск-в, кв. км

Ампл-да высот 260 290 510 292

В заключении диссертации сформулированы выводы и предложения, вытекающие из результатов исследования:

1. В диссертации разработана методика исследования и подготовки исходных данных в целях обеспечения картографирования био-

геоценозов на базе ЦМР.

2. Использование количественных топографических методов анализа земной поверхности позволяет исследовать исходные данные в целях обеспечения картографирования биогеоценозов.

3. Карты локальных топографических топографических величин -высоты, ориентации. крутизны. горизонтальной кривизны, вертикальной кривизны и средней кривизны - дают представление о топографических предпосылках распределения растительности.

4. Наиболее тесная зависимость топографии и растительности обнаруживается на слабоосвоенных территориях с контрастным рельефом, в районах интенсивной деятельности человека она незначительна.

5. При увеличении периода решетки цифровой модели рельефа в два раза (№=75 м и №=150 м при масштабе ЦМР 1:50000) коэффициенты корреляции между соответствующими случайными величинами, как правило, возрастают.

6. Характерной особенностью Рудного Алтая является зависимость распределения растительности от экспозиции, как от солярной, так и от топографической. т.е. обращенности в сторону господствующих воздушных течений или крупных географических единиц - хребтов, степей и т.д.

7. Для сильно расчлененных временными и постоянными водотоками участков обнаруживается значимая корреляция растительности и высоты.

Автор признателен Л.М.Бугаевскому. А.Т.Звереву (МГУГиК). В.Л.Кожаре, В.А. Комшину (ПЭК "Экохора"). Д.Е.Конюшкову (Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева). В.А.Малинникову (МГУГиК). И. В. Флоринскому (ИМПБ РАН) за всестороннюю помощь, оказанную ими при выполнении настоящей работы.

Публикации по теме диссертационной работы

1. Курякова Г.А. 0 методе выявления потоковых структур центрального типа (ПСЦТ) по картам пластики рельефа. //Кольцевые структуры и морфоструктуры (теоретические и прикладные аспекты). Тезисы докладов Всесоюзного совещания, Владивосток, апрель 1991 г. Владивосток: ДВО АН СССР, 1991, с. 7.

r.Vp/IKOBa Г . Л . . .! : м' "г"! Ii' 11. п. -i;vi'.

Пространственных ртиопиши «'tiwtvp ц>''нтгс«льног- 1 т1ш-1. топографии и подогрологии. Препринт. livranno: III¡11 AI! '''I-'.

1УУ1, 14 С.

3. Курякова !'.А. . Флоринский И.В. к вопросу системной классификации почв. //Теория и практика классификации и систематики в народном хозяйстве. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического симпозиума с международным участием, Пущине, 1V--19 декабря ISSn г. М.: НИВЦ АН СШ\ КИНИТИ ЛИ ссср, 1990, с. 14V-14b.

4. Курякова Г.А., Флоринский 'A.B. ü двух закономерностях пространственных связей структур црнтралвного типа, топпграфии и педогеологии. //Проблемы очагового трктогрнрзя. Владивосток: Дальнаука, 1993, с. 102-106.

5. Курякова Г.А., Флоринский И.В., Шарый П.Л. О корреляции между влажностью почвы и некоторыми топографическими величинами. //География и картография почв. Трз. докл. Всрс. конф. М.: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева АН ссср , 1991, с. 64-65.

6. Флоринский U.R., Курякова Г.А. Влияние релт.ефа на некоторые характеристики раститрльного покрова. - Известия Ака-дрмии Наук, еррия 1'рографическая. 1996, (в печати).

V. Шарый H.A.. Курякова Г. Д., Флоринский И.В. О возможной роли перколяции долин в гидрогеологии. //Геомртрия структур земной поверхности. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1991, с. 89-90.

S. Шарый П.А., Курякова Г.А., Флоринский И. В. О мрждународном опыте применения методов топографии в ландшафтных исследованиях (краткий обзор). //Геометрия структур земной поверхности. Пущино: ОНТИ НЦБИ All ссср, 1991, с. 30-50.

9. Florinsky I.V., Kuryakova G.A. Topography influence on some vegetation cover properties. - Catena, 1996, (in press).

Уч.-изд.л.1,3 Тираж 80 экз. Заказ №76 Цена договорная

МосГУГиК 103064, Москва К-64, Гороховский пер., 4