автореферат диссертации по геодезии, 05.24.03, диссертация на тему:Картографически метод оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА. ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ И

ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

. ИН. Н. В. ЛОМОНОСОВА

I) 5

Географический Факультет

На правах рукописи

КАРПОВИЧ Людмила Леонидовна

КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ ИЕТОД ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

05.42.03 - картография

Автореферат диссертации на соискание ученей степени кандидата географических наук

Москва - 1994

Работа выполнена на каФедре картографии и геоинформатики географического факультета Московского государственного университета им. Н. В. Ломоносова

Научный руководитель кандидат географических наук,

Еедуший научный сотрудник

Л. Ф. Январева

Официальные оппоненты 'доктор географических наук,

профессор Г.Н. Озерова

- кандидат! географических нау^ старший научный сотрудник - Т. А. Воробьева

Ведущая- -организация - Институт географии РАН

Зашита состоится " " ............ 199^г. в..... часов нг

заседании специализированного совета по геоморфологии, эволюционной географии, мерзлотоведению и картографии (Д-053. 05. 06) при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова по адресу: - Москва, ГСП-3, Ленинские горы, МГУ. географически! Факультет, 21 этаж, аудит.2109.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического Факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан " :........... 1994г.

Ученый секретарь специализированного совета,

профессор Ю. Ф.Ккижинкоз

Сбаая характеристика работы

Актуальность темы исследования.

У.

Сельское хозяйство является одним из наиболее сильных и распространенных на большие плошади Факторов загрязнения природной среды. Воздействие сельского _ хозяйства на природную среду многообразно и осуществляется через определенные системы Беления сельского хозяйства. Экологическая оценка системы ведения сельского хозяйства послужит основанием для Нормирования наиболее экологически безопасного варианта систем животноводства и растениеводства, при котором были бы сведены к минимуму негативные экологические последствия, имея в виду как из-_ менение функционирование самой среды, так и условии жизни человека в этой измененной среде. Об экологической рациональности той или иной системы ведения сельского- хозяйства сегодня судят по комплексу Фактически сложившихся негативных последствий, Однако важно знать, насколько применяемые в дан' ный момент экологически опасны для природной среды. Важное информационное и методологическое значение в этом имеет картографический метод. Именно карты способны обеспечить системную характеристику сложных многоФакторных эколого-геограФических отноаений.

Цель исследования состоит в разработке методики картографической оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель.

Для реализации этой цели необходимо решить основные задачи:

- разработать общий методический подход к картограФироЕа-

ни» воздействия сельского хозяйства на природную среду и спре->

делить концепцию составления системы карт, страхаюших воздействие сельского хозяйства на природную среду;

- сформулировать принципы экологического картографирования .применительно к создании карт опенки экологического сс:то-янил сельскохозяйственных земель и экологической опасности сельского хозяйства;

- определить тип и содержание карты использования земель, как базовой для создания карты экологического состояния Сельскохозяйственных земель;

- на основе математико-картограФического моделирования разработать методику получения интегральной оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель и составить карту на ключевой участок;

Научная новизна и вклад автора в решение поставленных за-' дач заключается в следугшем:

1. сформулированы принципы эколого-геограФического картографирования применительно к созданию карт оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель и экологической опасности сельского хозяйства.

г. Для этого научно обоснована структура Фонда картогра--Фических базовых данных, отработана система показателей, позволяющих экологически оценить современное сельскохозяйственное воздействие.

3. Выполнена оценка имеющихся аппаратурных и программных возможностей по созданию базовой карты использования зенель в оперативном режиме с целью применения ее для определения экологического состояния сельскохозяйственных земель.

4. На основе экспериментальных разработок по натемати-ко-картограФиче'скому моделированию определена'' методика получения интегрального показателя экологического состояния

\

сельскохозяйственных земель, составлена карта и оценена ее достоверность.

,5. Разработанная нетодика реализована при составлении карты экологического состояния сельскохозяйственных земель Калмыкии.

Обоснованность научных положений. _

Основой для диссертации послужили научные исследования и практические разработки автора в научно-исследовательской лаборатории комплексного картографирования географического Факультета НГУ. Предлагаемая методика автоматизированного картографирования экологического состояния сельскохозяйственных гемель и экологическая оценка систем ведения сельского хозяйства базируется на методических принципах, разработанных в лаборатории и многократно апробированы при создании тематических карт,' в авторских. .редакционных, составительских и оформительских разработках которых принимал участие автор (карты "Земельные угодья СССР", "Сельскохозяйственное районирование СССР", "Использование земель Татарии", Эколого-геогра-Фической карты СССР масштаба 1:2 500 ООО.

Работа в своей теоретической части опирается на теоретические и методические исследования отечественных и зарубежных ученых географов и картографов (Т. Г. Александровой, А. В. Белова, А. И. Берлянта, М. А. Глазовской, О. А. Евтеева, А. Г. Исаченко, Ю. ф. Книхникова, В. Г. Крючкова, Т. Г. Нефедовой, Ю. Одума, (в. С. Преображенского, К. А. Сочавы, И. Фодорд, Л. Ф. Январе вой и др.).

3.

Предлагаемая нетодика автоматизированного картографирования экологического состояния сельскохозяйственных земель базируется на последних достижениях в области математико-картографического моделирования (работы В.Т. Жукова, О.Р.Мусина, С. Н. Сер-бенюка. Ю. В. Свентэка, В. С. Тик/носа и др.).

Разработки предлагаемой методики выпонены на обширном статистическом и картографическом материале, представленном Агропромами Татарстана и Калмыкии, фотографических космических снимках Госцентра "Природа,". -

Апробация и реализация работы.

Основные положения и результаты диссертации докладывались на 4 Региональной научно-технической" конференции "Эколого-ге-ограФическое картографирование и оптимизация природопользования в Сибири '(Иркутск, 1989), в Географическом обществе на Научной конференции, посвященной 50-летию профессора С. Н.Сербе-нюка (1990), на 10 Всесоюзной конференции "Экологическое картографирование на современном этапе" (Санкт-Петербург, 1991).

Приведенные в диссертации разработки реализованы в работах НИЛ комплексного картографирования по теме "Экологическое картографирование" в рамках Федеральной целевой комплексной научно-технической программы . "Экологическая ' безопасность России" и кафедры картографии и геоинфсрматики географического Факультета ИГУ по темам : "Разработка фундаментальных основ геоинформатики и автоматизированного картографирования для обеспечения прикладных экологических и социально-экономических проектов (1990-1993гг. тема ГКНТ, Миннауки).

По теме опубликовано 10 работ, среди них глава в методи-

ческом пособии.

Практическая значимость заключается в тон. что разработанная методика использована для эколого-г^ограФической карты России н-б 1:2 500 ООО и Экологического атласа России. Разработки. содержащиеся в диссертации, могут быть использованы для мониторинга экологического состояния сельскохозяйственных земель. Полученные алгоритмы могут быть применены в гис-техноло-гиях создания оперативных экологических карт.

Издана карта "Использование земель Татарии"it 500 ООО) в качеств? учебного пособия для обиеобразовательной школы.

Результаты диссертации открывают возможности для совершенствования методики создания сельскохозяйственных экологи: чэских карт и соответствугоих разделов в экологических атласах.

Обьем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Сна содержит 130 страниц машинописного текста и включает 11 рисунков и 2 таблицы. Список использованной литературы состоит из 131 наименований (125 отечественных и б иностранных).

Автор искренне Еыражает глубокую благодарность научному руководителю, к. г. н. Л. Ф. Январевой, а также признателен сотрудникам НИЛ комплексного картографирования, лаборатории автоматизации. кафедры картографии и геоинформатики за содействие и понежь в работе.

Содержание и основные положения работы

В первой главе проведен критический анализ современного состояния зколого-геограФического картографирования, как одно' ! 5.

го из направлений тенатической картографии.. Сделан краткий обзор истории развития этого направления. Указаны наиболее интересные достижения в этой области, проанализированы исследования отечественных авторов А. В. Белова, В. С. Преображенского, А.Г.Исаченко, Л.Е.Смирнова. В. Б. Сочавы, О. А. Евтеева, Л. ф. Янва-ревой по сущности, задачам. объекте и методах современного эколого-геограФического картографирования ОГК).

Сделан вывод, что сущность, задачи, объект ЭГК целиком обусловлены теоретико-методическими положениями современной геоэкологии, как направления, исследлсшего отношения в системе "общество-природа""и развивающегося на стыке экологии и географии. В настоящее время идет процесс интенсивного Формирования ЭГК. "Анализ существующих исследований показ_ал, что пока еще не полностью определена система терминов и понятий ЭГК, Поэтому преждевременно говорить об окончательном оформлении его базовых концепций.

Уже разработан ряд общенаучных положений и подходов в этом направлении. Их анализ позволил определить ЭГК, как картографирование процессов и явлений, возникающих при взаимодействии человека с географической средой. Эколого-геограФи-ческая карта отражает систему отношений, связывающих природную среду и общество, где человек выступае.т в качестве субъекта. Характерный компонент современных эколого-геограФических карт - антропоцентризм и, как следствие, аксиологичность.

Анализ существующих эколого-геограФических карт показал, что нет полной согласованности в методике и принципах составления эколого-геограФических карт. Большинство из них носит оценочно-инвентаризационный аналитический характер. Практически не разработана методика картографического синтеза оценок

I . '

экологического состояния, элементов геосистем.

Показано, что ЭГК является одним из видов системного'картографирования и возможно лишь при комплексной географическом подходе в изучении антропогенного воздействия на природную среду. Зта позиция может быть реализована при ландшафтном подходе (А.Г.Исаченко), позволяющем адекватно отражать суть процессов, происходящих в сложной, многофакторной системе "природная среда - общество".

ЭГК сельского хозяйства до сих пор оказывалось мало . внимания. В лучшем случае экологическая -характеристика сельскохозяйственного воздействия отражается на карте в комплексе с другими видами антропогенных воздействий. Самостоятельных эко-лого-географических карт сельскохозяйственной тематики пока не создано. Хотя соответствующие исследования в ряде институтов ведутся. "

Во второй главе рассматриваются основные методические вопросы картографирования воздействия сельского хозяйства на природную среду и создания карт оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель среднего масштаба.

Принимая в качестве базового принцип системности, была* разработана стратегия картографирования экологической оценки систем ведения сельского хозяйства и экологического состояния сельскохозяйственных земель (Рис.1).

воздействие

сельского хозяйства на природную среду

устойчивость природной среды экологическая опасность сельского хозяйства

т +

"накопленные" изменения 8 природной среде ' экологическое; состояние с/х ЗЕМЕЛЬ

Рис.1 Принципиальная схема определения экологического состояния сельскохозяйственных земель.

При этом автор исходил из посылки, что сельскохозяйственное воздействие следует рассматривать в двух аспектах: 1) с.об-ременное, связанное с действующими в настоящее время системами земледелия и животноводства; 2) интегрированное во времени и выраженное в изменениях природной среды,вызванных сельскохозяйственным производством.

Экологическая оценка системы ведения сельского хозяйства может рассматриваться как мера отрицательных последствий для природной среды и в конечном итоге для условий хозяйственной деятельности и здоровья человека. Одной из таких . мер может быть экологическая опасность сельскохозяйственной деятельности в целом или отдельных ее отраслей. Для ее"оценки необходим не только анализ воздействий сельскохозяйственного производства, но и реакции природной среды, устойчивости природных компонентов к. воздействию систем ведения сельского хозяйства. Комплексный анализ экологической опасности действиувщих систем ведения сельского хозяйства и 'накопленных изменений природной среды, на Фоне которых осуществляется сельскохозяйственное производство, позволяет определить экологическое состояние сельскохозяйственных земель. На Рис. 2 показываются типы воздействий сельскохозяйственного производства на природную среду. В основу схемы заложены разработанные А. Н. Ракитниковым .признаки типов систем ведения сельского хозяйства : 1) цель возделывания; 2) технологические приемы, которыми создается продукция и которые являются способами воздействия на природную среду. При разработке схемы были выявлены содержательная иерархия в системах ведения сельского хозяйства, взаимосвязи между отдельными приемами земледелия и животноводства. На основе этой схемы была определена структура и тематика базовой системы карт, всесторонне .характеризующей системы растениеводства и животноводства и позволяющей ранжировать их по степени значимости в Формировании экологической ситуации. Так как

систсмл ведения сельсроео хозяйстпл

агроIохника

тип сепообо-рота

механическая

обработка

почки

отчуждение

питательных

вещестн

механическое воздействие но почву

СИСТЕМА • СИСТЕМА

земледелия • ЖИИОТПОПОДСТПА

агрохимии

привнесение минеральных и органических веществ в почву

мелиорация

защита растений

структура ■стада

способ содержания ското

удобрения и способы их внесения

гидрот,

,фито-,

химическая мелиорация

пестициды

поголовье

породный состав

стоИловое

пастбищно-стоИловое

пастбищное

пили ИОЗДейСТПИИ ИЛ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

т

привнесениеи воды

привнесение

химических

веществ

осушение

осушение

привнесение химических веществ

отчуждение биомассы в процессе сенокошения и выпаса скота'

привнесение иалоразложивших-ся органических вешоств и , отходов кормопроизводства

Риг.. ? Принципиальная схема системы падении сельского хозяйства и обусловленных ею видов воздействий на природную среду.

природные условия - одни из главных Факторов, дифференцирующих системы ведения сельского хозяйства, то системы карт должны носить региональный характер. Приведенная система карт Формировалась с учетом природно-климатических условий и сельскохозяйственных особенностей Калмыкии (Рис.3).

Первое место в системе карт занимают карты типов севооборотов. Это обусловлено тем, что ведущая роль в Формировании экологической обстановки принадлежит эрозии, на которую больше, чем любой другой Фактор оказывает влияние насыщение севооборота пропашными культурами.

Важная роль в оценке экологической опасности систем земледелия принадлежит опасности загрязнения почв минеральными удобрениями и пестицидами. Особую опасность представляют фосфорные удобрения, содержащие тяжелые металлы, и азотные вследствие большой подвижности нитратного азота. Наиболее опасное загрязнение вызывается пестицидами. Поэтому в систему карт, характеризующих земледелие, обязательно должны входить карты пестииидной нагрузки на пашню и внесения минеральных удобрений.

Под воздействием чрезмерной пастбищной нагрузки и длительного бессистемного выпаса деградируют пастбища, становятся интенсивнее дефляционные процессы. Оценить экологически влияние перевыпаса на пастбища можно, зная структуру стада, численность его поголовья и тип содержания скота. Эти данные потребуются также для оценки опасности загрязнения почв животноводческими отходами.

Объективно оценить опасность систем ведения сельского хозяйства можно, установив связь конкретного воздействия с величиной и характером вызываемых ими изменений в природной среде, что можно сделать, основываясь на способности природной среды к самоочищению и самовосстановлению, т. е. на устойчивости. Анализ исследований на эту тему показал, что понятие уотойчи- Ю.

вости достаточно сложное и на сегодняшний день пошиается раз' ныни авторани весьна неодноз-начно. Понятие "устойчивости опирается на понятие -норма". За устойчивость системы ны прининаен

V

такое отклонение от норны, которое не приводит к разрушению ее структуры и характера Функционирования.

в качестве базового критерия оценки. - экологической опасности системы ведения сельского хозяйства была выбрана предельно-допустимая нагрузка (ПДН). т. е'. порог устойчивости геосистемы, за пределани которого возникает критическое состояние среды. ПДН предусматривает нагрузку, которая не влечет за собой разрушение существующей геосистемы.

Анализ современного положения по экологическому нормированию показал, что существующая система ПДН на природную среду со стороны сельского хозяйства очень узка и ПДН установлены лишь"для небольшого числа воздействий. Разработка их базиру-. ется на разных научных концепциях и поэтому дает плохо сопоставимые результаты. Поэтону было принято решение о применении для экологической оценки системы показателей, по своей сути способных заменить ПДН. Приводится анализ этих показателей и методика расчета с целью использования их. для составления карт экологической опасности системы ведения сельского хозяйства.

Для количественной оценки эрозионной опасности систем ведения- сельского хозяйства была выбрана методика, разработанная в Проблемной лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического Факультета ИГУ (С. Г. Харкова. Г.А.Ларионов). Единицей изнерения выступает эрозионный индекс агроценоза, харак-

I

теризуюшиа почвозащитные свойства и учитывающий биологические, агрономические показатели посезов в различные ФеноФазы разви-

общая плоцадь по"д посевами площадь занятая отд.группой культур

эрозионным Яиндекс"кулыу-" |ры севообороте

площадь,обра- доза

ботанная

удобрениями внесения

доза интенсивность

биогенного поверхност-

выноса ного стока

-

кол-во выпаса площадь паст-

емого енота и

видовой сос- бища

тав

период выпа- дневная

са корковая

норма

способность пастбищ к самовосстановлению

площадь,обра- доза

ботанная внесения

пестицидами

эколого-ток- интенсивность

сикологичес- поверхност-

ний коэффиц. ного стока

способность почв к сорбции и деток-сикации

плотность содержание

поголовья биогенных —

веществ

биогенный интенсивность

вынос поверхностно- —

го стока

способность почв к сорбции и детоксика-ции

рис. з методика составления карта экологического состояния сельскохозяйственных зенель.

тая растений, а также внутригодовое распределение эрозионного потенциала атмосферных осадков.- Индекс рассчитывается по груп-пан полевых культур с близкими почвозащитными свойствами. Авторами методики выполнено районирование территории б. СССР по индексу. За точку отсчета при опенке эрозионной опасности се-Еооборота прикинался эрозионный индекс черного пара. Чем ближе значения эрозионного индекса к нему, тем больше эрозионная опасность севооборотов.

В качестве предельно-допустимых доз внесения минеральных удобрений были использованы разработанные ЕАСХНИЛ дозы, основанные на отзывчивости культур на удобрения в разных климатических и почвенных условиях, планируемой урожайности, агрохимическом состоянии почв.

Для-расчета" предельно-допустимых пастбищных нагрузок была использована методика, разработанная на географическом Факультете МГУ (И. В. Копыл). Оптимальные пастбищные нагрузки и нормы рассчитывается применительно к конкретным типам естественных угодий.

Возможность загрязнения почв и вод животноводческими отходами зависят от численности и концентрации скота, технологии его содержания, способов складирования навоза. Показателя нагрузки, учитывающего Есе эти Факторы, на. разработано. В. работе приводится вернула, рекомендуемая для расчета годовой нормы Енесения животноводческих стоков на пашни. Зная годовую норму и располагал данными плотности поголовья скота, можно в определенной мере судить об избыточности стоков и опасности загрязнения почв.

Установив соотношение между предельно-допустимыми и реальными нагрузками, ножно судить об экологической опасности

отдельных приемов системы ведения сельского хозяйства. Термин "экологическая опасности*- представляет собой категорию вероятностную и предполагает не констатацию того ^или иного негативного последствия, а лишь определенную вероятность его появления. Выбор этой характеристики обусловлен тем, что она дает возможность оценивать сельское хозяйство с экологической точки зрения на базе косвенных доступных показателей.

Третья глава посвяшена экспериментальному картографированию экологического состояния сельскохозяйственных земель.

Решение" поставленной задачи невозможно без карты современного использования сельскохозяйственных земель, детально отражающей размещение объектов и характеристик всех видов сельскохозяйственной деятельности.

Методический подход к экологической оценке систем ведения сельского хозяйства обуславливает Функционально-типологическую классификацию объектов картографирования. Она предусматривает хар акте рис тику земель с точки зрения двух критериев: цель использования и' технологические приемы, какими создается сельскохозяйственная продукция (А. Н. Ракитников). Применение этих признаков использования земель должно носить упорядоченный характер. Легенда строится в матричной Форме {рис. ч). По горизонтали - род использования с характеристикой севооборотов, видов многолетних насаждений и естественных кормовых угодий по зональному типу растительности. По вертикали дается характеристика природного и культур-технического состояния земель, а также технологических приемов, какими оказывается воздействие на природную среду.

Одним из источников составления карты являются космические снимки. Существующий опыт показывает, что построение

РОД ИСПОЛЬЗОВАНИЯ паини ыноголет ние насаждения естественные кориовые угодь

СОСТОЯНИЕ ^ч. И СПОСОБЫ \ ВОЗДЕЙСТВИЯ полевые / кормовые а с о СЗ О С С =: X рисовые 2 «г с сз 5 3= С С. !— С 2 а: о {_ к о о >1 о г <п о с. ь- о и сз с; и 3 о о луговые 3 с

и 3 5 суходольные -

природн призмон заливные

заболоченные

2 К " х о засоленные солонцеватые

03 о н- о 1 и подверженные эрозии - *

>1 о н- о подверженные лейляиии

>1 о а; з-

о: орошение

Ь-К ■з: с регулярной оросительной се ю - 1

с о с. лиыанного орошения 1 1

а аз 3 осушение

X СП открытый дренаж

о с. о закрытый дренаж

с^ _ о я

к без применения уяобоения

5 СП с применением удобрений

а х X

Рис. 4 Классификация использования земель

карт по космическим спинкам наиболее рационально осушествля-

>

^ётся в диалоговом режиме, процесс создания карты заключается в последовательном выполнении этапов: цифровая обработка снимка, дешифрирование и интерпретация снимка, трансформирование в проекцию итоговой карты. Все этапы были реализованы на единой системе автоматизированной обработки изображений РЕК I -соьок - 2000. Использовался Фотоснимок со спутника "Космос", переведенный в цифровую Форму. Работа выполнялась в интерактивном режиме^ при использован;-,! специализированного комплекса программных средств, позволяющих выполнять обработку и классификацию изображения. Использовался один из методов трансформирования классифицированного изображения в проекцию итоговой карты и масштабирования. В процессе создания- карты Функции картографа заключались в сборе и анализе опорной информации на территории картографирования, координатной привязке, составлении карты и определении производных показателей. В результате*. составлена в автоматизированном режиме карта использования земель м-ба 1:1 ООО ООО на ключевой участок.

Заключительным этапом настоящего исследования является составление карты экологического состояния сельскохозяйственных земель. Содержание карты обусловлено методическом подходом к.самой оценке экологического состояния - отображении на карте системной зависимости состояния и изменения природной среды от ее ландшафтных особенностей и интенсивности использования в сельском хозяйстве. Оценка такой сложной многопараметрической зависимости - ключевая проблема исследования. Определение интегральной оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель осуществляется в результате анализа и синтеза разнородной информации в системах ведения сельского .хозяйства,

устойчивости природной среды к воздействию, оценке всех показателей в единой системе. На карте должны найти отражение два аспекта: виды использования земель и оценка их экологического состояния. Общепризнанной методики создания такого рода карт нет.

Составлению итоговой . карты предшествуют процессы трансформации и синтеза аналитических карт. На Рис. 3 показаны последовательность и этапы использования привлеченных базовых и вспомогательных карт в процессе разработки карты экологического состояния- сельскохозяйственных земель. .Первый блок представляют карты типов и. пространственного распределения Факторов сельскохозяйственного воздействия. Второй блок составляют карты, характеризующие реакцию природной среды на определенную нагрузку. Подобный комплекс карт позволяет провести оценку экологической опасности систем ведения сельского хозяйства. Карты оценок экологической опасности элементов . систем ведения сельского хозяйства составляют 3 блок. Резуль-. татом синтезирования этих карт в совокупности с картами "накопленных" изменений природной среды будет карта интегральной • оценки экологического состояния сельскохозяйственных земель.

Таким образом, определение экологического , состояния сельскохозяйственных земель должно быть результатом синтеза многочисленных и разнообразных по содержанию и Форме представления показателей. Получение единого показателя позволит интегрально оценить экологическое состояние сельскохозяйственных земель, но практически таких методик не разработано. Попытаться решить эту задачу можно при помощи методов математи-ко-картограФического моделировани (МКШ. Проблема подбора оптимального алгоритма решается за счет многовариантности МКМ.

Рациональный вариант подбирается экспериментально, с Формальной точки шрения ' задача определения экологического состояния сельскохозяйственных земель сводится к ^получению многомерной обобщавшей классификации. дифференцирующей территорию по группе исходных показателей. Существующий опыт подобных работ показывает. что хороший результат дает таксономический метод.

В работе использовался один из алгоритмов многомерной математической классификации (автор В. С. Тикунов). Для подбора оптимального варианта реализации этого алгоритма было проведено несколько экспериментов - было создано и проанализировано несколько вариантов карт, построенных с помощью одной и той же математической модели, но при разных вариантах нормирования и на различной информационной основе". В результате были получены разные варианты изолинейных карт, которые можно трактовать, -как "рельеФ" условной поверхности, отображающей пространственную вариацию экологического состояния сельскохозяйственных земель в баллах (от о до 1). Полученная шкала баллов разбита на ступени, соответствующие уровням экологического состояния сельскохозяйственных зенель Калмыкии, определенных экспертным путем. Географический анализ вариантов карт проводился по картографическим, статистическим материалам и космическим Фотоснимкам. Наиболее адекватно отражающий экологическое состояние сельскохозяйственных земель получился вариант карты, при создании которого выполнялось условие: детальность информационной основы должна соответствовать интенсивности сельскохозяйственного воздействия (Рис.5).

Математическая |Модель для географических исследований ценна лишь в тон случае, если на заключительном этапе она представляется в картографической форне. По изложенным принаи-

Рис.

Изолинейная карта экологического состояния сельскохозяйственных зенель

20.

пан на базе полученной математической модели была построена карта экологического состояния сельскохозяйственных зенель. Б основу легенды была положена классификация оценок экологического состояния, позволяемая комплексно характеризовать воздействие со стороны каждого из рассмотренных нами приемов ведения сельского хозяйства и обобщить по единому принципу (степень и характер) влияние их на природную среду. Легенда карты • построена в матричной Форме: по вертикали матрицы^ Располагаются. виды использования земель, по' горизонтали - сценка экологического состояния в вербальной Форме (Рис. б ).. на базе изо-линейных карт проведено деление региона по различиям в зколо- ' гическом состоянии сельскохозяйственных земель;

вид э к о 0 г и 4 ? С К О е С о с т 0 я н и е

использования нормаль близкое относи- напря- предкри-

ное к НОР- тельно женное зисное

земель мальному напря-

женное

п а ш н .и естественные кормоЕме УГОДЬЯ

6 Легенда карту экологического состояния сельскохозяйственных земель Калмыкии

Заключение

ПровеДейное в диссертации исследование вопросов создания^, карты экологического состояния сельскохозяйственных зенель инеет как нетодическое. так и практическое значение. Были получены следующие основные результаты:

1. Сформулированы принципы методики определения экологического состояния сельскохозяйственных земель на базе экологической опенки систем ведения сельского хозяйства, как нового подхода в изучении зоздействия сельского хозяйства на природную среду. .

2. Разработана стратегия применения картографического метода для оценки экологического состояния сельскохозяйственных зенель, как поэтапное моделирование: сначала воздействия сельского хозяйства, затем реакции природной среды на воздействие и потом интегральной оценки экологической опасности систем ведения .сельского хозяйства й.экологического состояния сельскохозяйственных земель.

3. Обоснована концепция, разработана и составлена система карт, отражающих воздействие со стороны каждого из рассмотренных нами приемов ведения сельского хозяйства, обоснован и выбран комплекс показателей экологической опасности каждого из них: .эрозионная опасность севооборота, экологическая опасность загрязнения почв удобрениями (фосфорными, азотными, калийными), экологическая опасность -загрязнения почв пестицидами, экологическая опасность перевыпаса.

4. На основе математико-картограФического моделирования разработана методика получения интегральной оценки экологического состояния сельскохозяйственных зенель, учитывающей перечисленные выше показатели экологической опасности системы

Беления сельского хозяйства, л также показатели "накопленных" из не не щт природной среды: дефляции. засоления. эрозии. Составлена карта экологического состояния сельскохозяйственных земель Калмыкии (масштаб 1:1 ООО ООО).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Методика составления средкемасптабных карт использования земель с применением аэрокосническ-.й информации././ Картография и научно-технический прогресс: Тез.докл. на 9 Всесоюзн. конференции по тематическому картографированию.

кн. 2. - Л. : Изд-во ГеограФ. об-ва. 1983. - с. 167.

2. Сельское хозяйство. // Прогноз развития тенатического_ картографирования в СССР. - М. : Изд-во Моск. Фил. Географ, об-ва,

1989.- с. 95-107 (соавторыЛ. Ф. Ян варева, Г.Н.Карпович).

3. Разработка методики составления карты использования земель для оиенки экологической обстановки. // Эколого-геогра-Фическое картографирование и оптимизация природопользования Сибири: Тез.докл. на 4 Регион, научн.- техн. по темат. картографированию. вып. 2, Иркутск, 1939, с. 116 (соавт. Прохорова Е. А. ).

4. Автоматизированное картограФирзвание по космическим снимкам (на примере карт использования земель). // Автоматизированная картография и геоинформатика: Мат. к научной конференции, посвященной 50-летию прс Ф С. К. Сербенюка. М. : МГУ,

1990, с. 121-130. (соазт. о.р.мусик;.

5. Карта использования земель. /,' Методические установки по созданию зколого-геограФической карта м-5а 1:2 500 ООО. М.: МГУ, 1992, с. 16-19 (соавт. Л. Ф. Январева).

6. Сельское хозяйство. // Методические установки по соз-

> ■ ■ ' ■

данию аколого-геограФической карты н-ба 1:2 500 ООО. Н. : НГУ,

1992. с. 46-54 (соавт. л. Ф. Январева).

7. Моделирование и картографирование сельскохозяйственного воздействия на природную среду. // Геодезия и картография,

1993. N 3, с. 41-45 (соавт. В. С. Тикунов, А. Ф. Январева).

8. Карта сельскохозяйственного районирования СССР: Карта для вузов. - 1:4 ООО ООО. - М. : ГУГК, 1989.

9. Карта земельных угодий СССР: Карта для вузов. - 1:4 ООО ООО. - Ф1. : ГУГК," 1990

10. Карта использования земель Татарии: Учебное школьное пособие - 1:1 ООО ООО. - М. : ПКО "Ка'ртограФия", 1993.

¿А.