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

1К0ВСКИИ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ И 1РДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ.УНИВЁРСИТЕТ ИН. Н. В. ЛОМОНОСОВА

\

Географический Факультет

На правах рукописи

КАРПОВИЧ Людмила Леонидовна

' КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

05. ¿4/. оз - картография

Автореферат диссертации ка соискание ученой степени кандидата географических' наук

Москва - 1994

Работа выполнена на каФедре картографии и геоинФоРнатш географического Факультета Московского государственного У1 верситета им. м. В. Ломоносова

Научный руководитель

кандидат географических наз ведший научный сотрудник

Л. Ф. Январева

Официальные оппоненты доктор географических наук,

профессор Г. Н. Озерова

" кандидат" географические: на старший научный "сотрудник Т. А. Воробьева

Ведущая организация -"Институт географии РАН

Зашита состоится " " ............ 1994г. в..... часов

заседании специализированного- совета по геоморфологии, эвол дионной геограФии, .мерзлотоведению и картографии (Д-053. 05. о при Московской государственной универс-итете им. М. В. Ломонос о по адресу: Москва, ГСП-З, ленинские горы, МГУ, геограФическ Факультет, 21 этаж, аудит. 2109.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географ: ческого Факультета МГУ на 21 этаже.

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

Ученый секретарь специализированного совета, профессор

¡0. Ф. Книжинков

Сбшая характеристика работа

>

Актуальность темы исследования.

Сельское хозяйство является одним из^1 наиболее сильных и распространенных на большие плошали Факторов загрязнения природной среды. Воздействие сельского хозяйства . На природную ;реду многообразно и осуществляется через определенные системы зедения сельского хозяйства. Экологическая'оценка системы везения сельского хозяйства послужит основанием для Формирования наиболее экологически безопасного варианта систем животноводства и растениеводства, при котором были бы сведены к минимуму негативные экологические" последствия, имея в виду как изменение Функционирование^ самой среды, так и условий 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 данный 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 отношений. .

Цель исследования состоит в разработке методики картографической опенки экологического состояния сельскохозяйственных зенель.

Для реализации этой цели необходимо решить основные задачи: |

- разработать обший методический подход к картографирова-

нию воздействия сельского хозяйства на природную сред" я определить концепцию составления систеиы карт, страхакс;:" воздействие сельского хозяйства на природную среду;

- сформулировать принципы эколопгческого картографирования применительно к созданию карт оценки экологического состояния 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 кар-'ту на ключевой участок;

Научная новизна.и вклад автора в решение'поставленных задач заключается в следующей:

1, СФормулированы принципы зколого-геограФического картографирования применительно к созданию карт оценки экологи-к

ческого состояния сельскохозяйственных земель и экологической опасности сельского хозяйства.

£. Для этого научно обоснована структура Фонда картографических базовых данных, отработана система показателей, позволяющих экологически 'оценить современное сельскохозяйственное воздействие.

3. Выполнена оценка имеющихся аппаратурных и программны:-; возможностей по созданию базовой карты использования земель в оперативном релине с целью применения ее для определения экологического состояния сельскохозяйственных земель. . . ^

4. На основе экспериментальных разработок по математи-ко-картограФическому моделированию определена нетодика получения интегрального показателя экологического состояния сельскохозяйственных земель, составлена 'карта и оценена ее достоверность.

5. разработанная нетодика реализована при .составлении карты экологического состояния сельскохозяйственный земель Калмыкии.

Обоснованность научных"положений. - _

Основой для диссертации послужили научные исследования и практические разработки автора в научно-исследовательской лаборатории комплексного картографирования географического Факультета ИГУ, Предлагаемая нетодика автоматизированного картографирования экологического состояния сельскохозяйственных земель 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 зенель 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. н. Берлянта. и. А. Глазовской, 0. а. Евтеева. а.Г.Исаченко. Ю. Ф. Книхникова, в.Г.Крючкова, Т.Г.Нефедовой. О. Одума. В. С. Преображенского. К. а. Сочавы. и. фодора, л. ф. Январевой и др. ).

Предлагаемая методика автоматизированного картографировав ^экологического состояния сельскохозяйственных з!?нель баон; ется на последних достижениях в области математико-картогра« ческого моделирования (работы в. Т. Жукова, О. Р. Мусина, С. н. С( бенюка. ю. В. Свентэка, В. С. Тикунова и др. ).

Разработки предлагаемой методики выпонены на обшиР( статистическом и картографическом материал*.-, представлен! Агропромами Татарстана и Калмыкии, фотографических космичесь снимках Госцентра "Природа".

Апробация и реализация работа.

Основные положения и результаты диссертации докладывали на ч Региональной научно-технической конференции "Эколого-г о'граФическое картографирование и оптимизация природопользов ния в Сибири (Иркутск, 1989), в Географическом обществе на Н учной конференции," посвященной 50-летию профессора С. Н. Серб нюка" (1990), на 10 Всесосзной конференции "Экологическое ка тограФирование на современном этапе" (Санкт-Петербург, 1991)

Приведенные в диссертации разработки реализованы в раб' тах НИЛ комплексного картографирования по теие "Зкологическ* картографирование" в рамках Федеральной целевой комплекса научно-технкческой программы "Экологическая безопасное России" и кафедры картографии и геоинформатики геограФическо! Факультета ИГУ по темам : "Разработка Фундаментальных осн< геоинФорматики и автоматизированного картографирования д; обеспечения прикладных экологических и социально-экономичесю проектов (1590-1993гг. тема ГКНТ, Миннауки).

По теме опубликовано ю работ, среди них глава в методи

ческон пособии.

Практическая значимость заключается в том. что разработанная методика использована для эколого-г^ограФической карты России м-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-технологиях создания оперативных экологических карт.

Издана карта "'Использование земель Татарии" (1: О ООО) в качестве учебного пособия для общеобразовательной школы.

Результаты 'диссертации открывают возможности для совершенствования методики создания сельскохозяйственных экологических карт и соответствующих разделов в экологических атласах.

Сбьем и структура работы.

диссертация состоит из введения, трех.глав и заключения. Она содержит 128 страниц машинописного.текста и включает Í5 рисунков и 2 таблицы. Список использованной литературы состоит из 131 наименований (125 отечественных и 6 иностранных).

Автор искренне выражает глубокую благодарность научному руководителю, к. г. н. . Л. <Ф. Январезой,. а также признателен сотрудникам НИЛ комплексного картографирования, лаборатории авто-мати:1-ии, каФедры картографии и геоинФорматики за :одействие и пс не ль в работе.

Содержание и основные положения работы

В первой главе проведен критический анализ современного состояния зколого-геограФическсго картографирования, как одно-

го из направлений тематической картографии. Сделан краткий I

I ' >

зор истории развития этого направления. Указаны наиболее инг ресные достихения в этой области. Проанализированы исследо] ния отечественных авторов А. В. Белова, В. с. преобрахенско; А. Г. Исаченко, Л. Е. Смирнова, В. Б. Сочавы, О. А. Евтеева, Л. Ф. Яя: ревой по сущности, задачам, объекте и методах современн< эколого-географического картографирования ОГК).

Сделан вывод. что сущность, задачи, объект ЭГК целя обусловлены- теоретико-методическими положениями современ геоэкологии, как направления, исследующего отношения в сис' ме "общество-природа" и развиваюшег.ося на стыке экологии и ограФии.- В настоящее время идет процесс интенсивного Фор ни вания ЭГК. Анализ существующих исследований показал, чтс а еше не полностью определена система -терминов и понятий 3 Поэтому преждевременно говорить об окончательном оФормле его базовых концепций.

Уже разработан ряд общенаучных положений и подходое этом направлении. Их анализ позволил определить ЭГК, как ь тограФирование процессов и явлений, возникающих при вза> действии человека с географической средой. Эколого-геог?: ческая карта отражает систему отношений, связывающих прирох среду и общество, где человек выступает в качестве субъа Характерный компонент современных эколого-геограФических 5 - антропоцентризм и, как' следствие, аксиологичность.

Анализ существующих эколого-геограФических карт пока: что нет полной согласованности в методике и принципах сос ления эколого-географических карт. Большинство из них н оценочно-инвентаризационный аналитический характер. Пра чески(не разработана методика картограФическ&го синтеза ос

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. Эта позиция может 5ыть реализована при ландшафтном подходе (А.Г.Исаченко), позволяющем адекватно отражать суть процессов. происходящих в сложной, многоФакторной системе "природная среда - общество".

ЭГК сельского хозяйства до сип пор оказывалось мало внимания. 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.

Ео второй главе -рассматриваются основные методические вопросы картографирования воздействия'сельского хозяйства на природную среду и создания карт'оценки .экологического состояния сельскохозяйственных зенель среднего масштаба.

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

?ис. 1 Принципиальная схема определения экологического состояния сельскохозяйственных земель.

При этой автор исходил из посылки,. что сельскохозяйственное воздействие следует рассматривать в двух аспектах: 1) современное, связанное с действующими в настоящее время систенани земледелия и животноводства; £) 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 с-ельского хозяйства. Комплексный анализ- экологической опасности действиующих 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

СИСТЕМА ВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

агротехника

тип севооборота

иехонимеская

обработка

почпи

отчуждение

питательных

веществ

механичесное воздействие на почву

СИСТЕМА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ СИСТЕМА ЖИВОТНОВОДСТВА

агрохимия

привнесение минеральных и органических веществ в почву

мелиорация

защита растений

структура стада

способ содер-

ж а н и я скотп

удобрения и способы их внесения

гидрот,

фито-,

химическая мелиорация

пестициды

поголовье

породный состав

стойловое

пастбищно-стойловое

пастбищное

/

ВИДЬ! ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

привнесениеи воды

привнесение

химических

веществ

осушение

привнесение

химических

веществ

отчуждение биомассы в процессе сенокошения и выпаса скота

привнесение иалорозложивших-ся органических вешеств и отходов кормопроизводства'

Рис. ? Принципиальная схема системы ведения сельского хозяйства и обусловленных ею видов воздействий

природные условия - одни из главных Факторов, дигференцируюших 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 е Формировании экологической обстановки принадлежит эрозии, на которую больше, чем любой другой Фактор оказывает влияние насыщение севооборота пропашными культурами.

Важная роль в опенке 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 пестицидной нагрузки на пашню и внесения минеральных удобрений.

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

Обьективно оценить опасность систем ведения сельского хозяйства можно, установив связь конкретного воздействия с величиной и характером вызываемых ими изменений в природной среде, что ножно сделать, основываясь на способности природной среды к самоочищению и- самовосстановлению, т. е. на устойчивости.

I

Анализ исследований на эту тему показал, что понятие ус-Гойчи- К

вости достаточно сложное и на сегодняшний день понимается раз-ныни авторани весьма неоднозначно. Понятие устойчивости опирается на понятие "норма". За устойчивость системы ны прининаен 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 ШДН), т.е. порог устойчивости геосистемы, за пределами которого возникает критическое состояние среды, иди предусматривает нагрузку, которая не влечет за собой разруше-ние 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 базируется на разных научных концепциях и поэтому дает плохо сопоставимые результаты. Поэтому 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 <ю. Г. Жаркова, Г.А.Ларионов). Единицей измерения выступает эрозионный индекс агроценоза, харак-геризуюший почвозащитные свойства и учитывающий биологические, агрономические показатели посевов в различные ФеноФазы разви-

' ! и.

I

площадь обра- доза

ботанная

удобрениями внесения

доза интенсивное!!

биогенного поверхност- _

выноса ного стона

способность почв к де-гоксикации

площадь,обра- доза

ботанная внесения —

пестицидами -

-

энолого-тон- интенсивность

сикологичес- поверхност- —

ний ноэффиц. ного стока

способность почв к сорбции и деток-сикации

плотность содернание

поголовья биогенных

веществ

биогенный интенсивность

вынос поверхностно-

го стока

способность ПОЧВ К сорбци! и де1токсика-ции ■ 1

с. 3 методика составления картн экологического состояв

тия растений, а также внутригодовое распределение эрозионного }

потенциала атносферных осадков. Индекс рассчитывается по группам полевых культур с близкими почвозащитными свойствами. Авторами методики выполнено районирование территории б.СССР по индексу. За точку отсчета при оценке эрозионной опасности севооборота принимался 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 ВАСХНИЛ дозы, основанные на отзывчивости культур на удобрения в разных "климатических и почвенных условиях, планируемой урожайности, агрохи-- мическом состоянии почв.

Для расчета предельно-допустимых пастбгапных нагрузок, была использована методика, разработанная на географическом Факультете ИГУ (И. В. Копыл). Оптимальные пастбищные нагрузки и нормы рассчитываются 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 все эти Факторы, на разработано. В работе приводится Формула, рекомендуемая для расчета годовой нормы внесения животноводческих стоков на пашни. Зная годовую норму и располагая данными плотности поголовья скота, можно в определенной мере судить об избыточности стоков и опасности загрязнения почв.|

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

>тлельных приенов системы ведения сельского хо-зяйства. Тернии }

экологическая опасность" представляет собой категорию вероят-юстную и предполагает не констатацию того уили иного негатив-[ого последствия, а лишь определенную вероятность его появле-:ия. выбор этой характеристики обусловлен тем, что она дает юзножность оценивать сельское хозяйство с экологической точки рения на базе косвенных доступных показателей.

Третья глава посвяшена экспериментальному картографирова-ию экологического состояния сельскохозяйственных земель,-

Решение"поставленной задачи невозможно без карты совре-енного использования сельскохозяйственных земель, детально тражаюшей Размещение объектов и характеристик всех еидов ельскохозяйственной деятельности.

- Методический подход к экологической опенке систем ведения ельского хозяйства обуславливает Функционально-типологическую лассиФикацию объектов картографирования. Она предусматривает арактеристику земель с точки зрения двух критериев: цель ^пользования и технологические приемы, какими создается эльскохозяйственная продукция (А. Н. Ракитников). Применение гих признаков использования земель должно носить упорядочений характер. Легенда строится в матричной Форме {Рис. ч). По эризонтали - род использования с характеристикой севообороте. видов многолетних насаждений и естественных кормовых уго-по зональному типу растительности. По вертикали дается ха-жтеристика природного и культур-технического состояния зе-?ль, а также технологических приемов, какими оказывается воз-;йствие на природную сред^

Одним из источников составления карты являются косми-юкие сйимки. Сушествуюпшй опыт показывает, что построение- ■ ..•

РОД ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОСТОЯНИЕ И СПОСОБЫ \ ВОЗДЕЙСТВИЯ пашни иноголет ние насаждения естественные кормовые уго

полевые кормовые овощные хлопковые рисовые 3 -с о о виноградники ягодники тундровые лесотундровые лесные луговые

природные признаки суходольные

заливные

заболоченные

культур-техни-ческое состоян засоленные солонцеватые - - -

подверженные эрозии

подвериенные лейляиии

мелиоративные мероприятия орошение

с регулярной оросительной се ю -

лиманного орошения

осушение

открытый дренах

закрытый дренаи -

химизация без применения удобоения

с применением удобрений

Рис. 4 Классификация использования земель

карт по косническин снимкам наиболее рационально осудествля-ется в диалоговой режине. Процесс создания карты заключается в последовательном выполнении этапов: цифровая обработка снимка, дешифрирование и интерпретация снинка, трансформирование в проекцию итоговой карты. Все этапы были реализованы на единой системе автоматизированной• обработки изображений РЕ!?1-СОЬОй - гооо. Использовался фотоснимок со спутника "Космос", переведенный в цифровую Форму. Работа выполнялась в интерактивном режиме при использовании 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, опенке всех показателей в единой системе. На карте должны.найти отражение два аспекта: виды использования земель и оценка их экологического состояния. Общепризнанной нетодики создания такого рода карт кет.

Составлению итоговой карты предшествуют процессы трансформации и синтеза аналитических карт. На Рис. 3 показаны последовательность и этапы использования привлеченных базовых и вспомогательктгх 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 систен ведения сельского хозяйства'составляют 3 блок. Результатом 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 нк:гочисленных 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 помоши методов математике -картографического моделировани (КС.). Проблема подбора оптимального алгоритма решается за счет многовариантности МКК.

I 13.

Рациональный вариант подбирается экспериментально. С Форналь-ной точки прения задача определения экологического состояния сельскохозяйственных земель сводится к ,получению многомерной обобщавшей классификации, ди?Ференцируюшей территорию по группе исходных показателей. Существующий опыт подобных работ показывает, что хороаий 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 й 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 мохно трактовать, как "рельеФ" условной поверхности, отобрахаюшей пространственную вариацию экологического состояния сельскохозяйственных земель в баллах (от о до 1). Полученная шкала баллов Разбита на ступени, соответствующие уровняй экологического состояния сельскохозяйственных зенель Калмыкии, определенных экспертным путем. Географический анализ вариантов карт проводился по картографическим, статистическш материалам и космическим Фотоснимкам. Наиболее адекватно отражающий экологическое состояние сельскохозяйственных земель получился зариант карты. при создании которого выполнялось условие: детальность информационной основы должна соответствовать интенсивности сельскохозяйственного воздействия (Рис.5).

Математическая модель для географических исследований ценна лишь в том случае, если на заключительком этапе она представляется в картографической Форме. По изложенным принци-

?нс. 5 Изолинейнад карта ;-к-логического состояния

1

сельскохозяйственных земель

пан на базе полученной математической подели была построена карта экологического состояния сельскохозяйственных земель, в основу легенды была положена классификация опенок экологического состояния, позволяющая комплексно характеризовать воздействие со стороны каждого из рассмотренных нами приемов ведения сельского хозяйства и обобщить по единому принципу (степень и характер) влияние ин на природную среду. Легенда карты построена в матричной Форме: по вертикали матрицы располагаются виды использования земель,-по горизонтали - оценка экологического состояния в вербальной Форме (Рис. б ). На базе изо-линейных. карт проведено деление региона по различиям в экологическом состоянии сельскохозяйственных земель.

вид Э К 0 л о г и ч 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 ксрмоЕые УГОДЬЯ

_ -

& Легенда карты экологического состояния сельскохозяйственных земель Калмыкии

Заключение

.-. Проведенное' в диссертации исследование-'вопросов создам: карты экологического состояния сельскохозяйственных зене/ имеет как методическое, так и практическое значение. Были пс лучены следующие основные результаты:

1. Сформулированы принципы методики-определения эколог! ческого состояния сельскохозяйственных земель на базе эколог} ческой оценки систем ведения -сельского хозяйства, как ново1 подхода в изучении воздействия сельского хозяйства'на пpиpo^ ную среду.

2. Разработана стратегия применения картографического М( тода для оценки экологического состояния сельскохозяйственш земель, как поэтапное моделирование: сначала воздейств! сельского хозяйства, ' затем реакции природной среды на во действие и потом интегральной оценки экологической опаснос систем ведения сельского хозяйства и'экологического состоян сельскохозяйственных земель.

3. Обоснована концепция,' разработана и составлена систе карт, отражающих воздействие со стороны каждого из рас смотре ных на№1 приемов ведения сельского хозяйства, обоснован и вы ран комплекс показателей экологической опасности каждого них: эрозионная опасность севооборота, экологическая опаснос загрязнения почв удобрениями (фосфорными, азотными, калийн ми), экологическая опасность загрязнения почв пестицидам экологическая опасность перевыпаса.

4. На основе математяко-картограФического моделироваг разработана методика получения интегральной оценки эколог ческого состояния сельскохозяйственных земель, учитывающей I речисленные выше показатели экологической опасности сист«

■ I

|

1 .

] '

I

ведения сельского хозяйства, i также показателя "накопленных" изменений 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 среднемасштабных карт использования земель с применением аэрокосмической информации. // Картография и научно-технический прогресс: Тез, докл. "на 9 Всесоюзн. конференции по тематическому картографированию.

Кн. г. - Л. : Изд-во ГеограФ. об-ва, 198S. - с. 167.

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

1989.- с. 95-107 (соавторы л. <Ф. Январева, Г.Н.Карпович).

3. ■ Разработка методики составления карты использования земель для оценки экологической обстановки. // Эколого-геогра-Фическое картографирование и оптимизация природопользования Сибири: Тез. докл. 'на 4 Регион, научн. - техн. по темат. картографированию. Вып. 2, Иркутск, 19S9, с. 11& (соавт. Прохорова Е. А. ).

Автоматизированное картографирование по космическим снимкам (на примере карт использования земель). // Автоматизированная картография и геоинФорматика: Мат. к научной конференции. посвященной 50-летию проФ. С. Н. Сербешока. М. : МГУ,

1990, с. 121-130. (соавт. о. Р. Мусин) .

5. Карта использования земель. // Методические установки по созданию эколого-геограФическсй карта н-ба 1:2 500 ООО. н! : МГУ, 1992, с. 16-19 (соавт. Л. ф. Январева).,

6. Сельское хозяйство. // Методические установки по соз данию эколого-геа^р'аФической карты м-ба 1:2 500 ООО. : М. : ИГУ

1992, с. 46'-54 (соавт. л. ф. Январева).

7. Моделирование и картографирование сельскохозяйственно го воздействия на природную среду. // Геодезия и картография

1993, Н 3, с. 41-45 (соавт. В. С. Тикунов, _ Л. ф. Январева).

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

9. Карта земельных угодий СССР: Карта для вузов. - 1Г4 00 ООО. - М. : ГУГК, 1990

10. Карта использования земель Татарии: Учебное школьно пособие - 1:1 ООО ООО. - И.: ПКО "Картография", 1993.