CC BY
21ГИДРОГРАФИЧЕСКИЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА ОЗЕРА ИНОРКИ МОРДОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА ИМЕНИ П.Г. СМИДОВИЧА
С.В. Чухманое 11 кн., B.C. Трибушко 10 кп. Муниципальная средняг Ьщеобразоешпелъная школа интернат Ml
Введение
В наше время трудно встретить уголки нетронутой природы. Они сохранились лишь в заповедниках. Таким девственным уголком нашего края является Мордовский государственный заповедник. Его без преувеличения можно назвать лесными дебрями, где как жемчужины рассыпались уникальные озёра, одним из которых является озеро Инорки.
Озеро Инорки - это типичное озеро - старица, которое развивается без антропогенного воздействия.
Водные объекты являются одной из важнейших экологически значимых составных частей экосистем.
В 2000 году была организована первая экспедиция научного общества «Эко-Бумеранг» на оз. Инорки с целью комплексного исследования озера, создания эталона развития типичного озера-старицы и мониторинга данного природного комплекса. В ходе подготовительных работ, нами была проанализирована имеющаяся в архиве заповедника литература и выявлено, что последние исследования озера проводились в 1939 году, и отсутствует картографический материал, необходимый для наших дальнейших исследований и работы сотрудников заповедника.
Совместно с администрацией заповедника были поставлены цели нашей работы:
1. Рекогносцировочное исследование оз. Инорки.
2. Сбор имеющейся геодезической и топографической информации.
3. Гидрографическая съёмка.
4. Промеры глубин.
5. Составление морфометрической характеристики озера.
6. Изучение материалов стационарных и полевых исследований, с целью составления гидрологической характеристики.
7. Создание картографического материала.
Данная работа проводилась в течение трёх летних экспедиций (август 2000, 2001, 2002 годов) членами н.о. «Эко-Бумеранг» С. Чухмановым и В. Трибушко, под руководством учителя географии С.А. Жигановой, преподавателя химии О.Н. Вережниковой и сотрудников отдела архитектуры и градостроительства г. Сарова А.Ю. Бухарева и М.А. Бухаревой.
1. Краткий географический очерк Мордовского государственного заповедника им. П.Г.Смидовича
Мордовский Государственный заповедник находится в северной части Темни-ковского района республики Мордовии и граничит с Нижегородской областью. Часть территории заповедника расположена на т ерритории г. Сарова.
Целью организации заповедника явилось сохранение в естественном состоянии уникального массива некогда знаменитых сосново-широколистных Муромских лесов с естественным ходом развития исторически сложившихся растительных комплексов с характерными для них обитателями дубрав, лугов и водоёмов. Мордовский заповедник играет важную роль в сохранении генофонда растительного мира. Типологическое разнообразие и прежде всего «чистота» типов насаждений позволяют рассматривать массив как природный музей, экспозиции которого отражают наиболее характерные типы насаждений для лесной полосы Европейской части России.
"ельеф заповедника равнинный, с небольшими повышениями между поймами речек и отдельными логами, пересекающими территорию заповедника в западном и южном направлениях.
Территория заповедника расположена в умеренном континентальном климатическом поясе. На большей территории мезоклимат неоднороден. Сравнительно более суровый климатический режим на северо-востоке заповедника.
Почвенный покров разнообразный, каждая речная долина обладает своим характерным сочетанием почв, отражающим условия их формирования и возраст. Наиболее распространены подзолистые песчаные поче
Заповедник играет огромную роль ядра популяций целого ряда видов животных, поддерживающего их жизнеспособность в регионе.
Это преимущественно лесной заповедник и притом большого водоохранного значения.
В охраняемом массиве встречаются виды животных, ставшие редкими или отсутствующие за его пределами, но типичные для лесов средней полосы: рысь, медведь, выдра, бобр, барсук, выхухоль, крошечная бурозубка, малая кутора, мышовка северная, большой подорлик, орлан белохвостый, длиннохвостая неясыть, большая выпь, гоголь и другие. В 1938 г. в Мордовский заповедник были завезены пятнистый олень (дальневосточный вид), марал (асканийская форма), в 1956 году - зубр. В смежных с заповедником угодьях акклиматизировалась ондатра и енотовидная собака, которые освоили и заповедный массив. Восстанавливается численность таких типичных для зоны видов, как лось, бобр.
В настоящее время фауна заповедника насчитывает 61 вид млекопитающих 212 видов птиц, 10 амфибий, 6 видов рептилий, 32 вида рыб и более 1000 представителей беспозвоночных.
Главлая магистраль Мордовии — река Мокша лишь иа небольшом протяжении течёт по западной границе заповедника. Её правый приток р. Сатис и приток последнего р. Арга протекают по северной его границе. С водораздела р. Алатыря и р. Мокша из лесов заповедника берут притоки Сатиса: Саровка с притоком Ольховкой, Глинка, Чёрная, Пушта с Вязь Пуштой.
В юго-восточной части заповедника берут начало правые притоки р. Мокша: Шавец и Нулуй. У самой границы заповедника намечаются истоки речек системы р. Алатыря.
Озёра заповедника являются типичными пойменными озёрами - старицамиИ^® следы и остатки старых русел реки Мокши, меандрировавшей по своей длине. При сравнительно небольшой ширине все они в большей или меньшей степени вытянуты в направлении с юго-востока на северо-запад и имеют характерные для стариц подковообразную и в-образные изгибы, повторяющие изгибы древнего русла р. Мокши. Почти все озёра заповедника расположены в лесу, и только немногие из них лежащие вблизи западной границы, имеют участки луговых берегов (Б. Вальза, Тучерки, Ивакино, Инорки). Некоторые озёра образованы в результате расчленения одного озера. Примером таких озёр являются Большая и малая Вальза, Большие и малые Корлышкн, три озера Чёрные лужки (1, 2, 3) и др. Этим и объясняется то,, что несколько озёр называют одним именем.
Самое большое и живописное озеро заповедника — оз .Инорки. Далее в своей работе мы представляем результаты физико-географического исследования этого озера.
2. Происхождение озера и рекогносцировочное обследование
Озеро Инорки — самое крупное озеро заповедника. Это типичное пойменное озеро-старица, являющееся остатком старого русла р.Мокша, мигрировавшей по своей длине. Озеро расположено вблизи юго-западной границы заповедника и располагается в направлении с северо запада на «ж^-восток в шести кварталах - 421, 422, 435, 443, 444.
Берега озера крутые, высокие. В северо-западной части озера их высота доходит до 2,5-3 метров, а в районе кордона достигает 5 метров.
Северо-восточный берег озера покрыт смешанным лесом с преобладанием ольхи и дуба; юго-западный сухой луговой. У воды узкий бордюр из ольхи и дуба, что вызывает лишнее засорение озера опавшей листвой, ветками, упавших деревьев и способствует развитию процессов заморов.
Береговой свал крутой. В 0,5-1 метрах от берега уже отличаются значительные глубины. Прибрежная растительность представлена в основном манником, тростником, реже хвощом, щавелем прибрежным, поручейником широколистным, ежеголовкой и совсем редко сабельником Полоса плавающей и погруженной расти"ель-
ности достигает 5-10 метров местами до 20 м, а местами прерывается. Она представлена, кувшинкой, кубышкой, роголистником, рдестом плавающим, эладеей, телорезом, водокрасом. У лугового юго-западного берега возле протока в оз. Тарменки мощная заросль телореза, проход в оз. Тарменки обнаружен не был, так как отрог полностью покрыт зарослями телореза. В отрогах сильно развита прибрежно-водная, плавающая и погружённая растительность: частуха подорожниковая, тростник, щавель прибрежный. Большие заросли манника, телореза, роголистника, эладеи. Поверхность воды почти сплощь покрыта кувшинкой, рдестами, водокрасом и ряской. Берега отрогов озера захламлены валежником, ольховыми выворотнями, бобровыми погрызами В межень каналы, соединяющие озера с Пуштой и оз. Тарменки, пересыхают, озеро отшнуровывется и развивается самостоятельно. Во время половодья каналы заполняются водой. В зимнее время озеро страдает от заморов
Берега в юго-восточной части сщтявзаболочены. Во время рекогносцировочного обследования обнаружены следы кабанов, в юго-восточной части, на противоположном берегу от кордона, обнаружен старый барсучий городок.
В северо-западной части озеро значительно шире, прибрежно-водная растительность развита слабее чем в юго-восточной части озера. При обследовании озера в 2000>" в этом районе было обнаружено гнездо чёрного коршуна и выводок утят.
3. Гидрологический режим озера
3.1. Водное питаиие и уровениьш режим
Режим водного питания озера определяется в основном, климатическими особенностями региона и геологическим строением водосбора. В результате обследований и анализа литературы мы пришли к выводу, что озеро Инорки имеет смешанное питание. Больше всего воды поступает весной с таянием снега и притоком воды из р. Пушты во время весеннего половодья. Кроме того оз. Инорки имеет подземное питание, но родники на побережье не обнаружены, значит подземные воды разгружаются непосредственно в озеро.
Водообмен в озере происходит лишь во время весеннего половодья. Остальное время года озеро развивается изомерованно. Это приводит к быстрому накоплению донных отложений, загрязнению воды, ее цветению.
Наибольший уровень воды в озере наблюдается весной, а наименьший в летнее время (по рис. 1 мы видим что на весь теплый период I ода приходится период засухи) и в зимний период.
Уровень воды в озере Инорки определялся по реперу В 2002, в связи с засушливым летом, упал на 0,3 метра (по сравнению с 2001 годом).
3.2. Термический режим озера и ледовые явления
Термический режим озера Ииорки определяется в основном физико-географическими условиями региона, морфологическими особенностями котловины, объемом и свойствами его водной массы. Так как объем притока воды в озеро незначителен, то проточностъ вовсе не влияет на температурные условия. Так же не велика и роль подземного притока.
Основной прогрев озера происходит за счет погтощения солнечной радиации. По многолетним данным вскрытие озера приходится в среднем на 15 апреля, а полное очищение озера ото льда — 25 апреля
В связи с ьеболыними глубинами термоклин выявлен не был и большого скачка температур не обнаружено.
Наибольший прогрев озера пшходится на вторую половину июля. Так как озеро имеет сравнительно небольшие глубины, то к концу июля началу августа вода в озере прогревается по всей глубине. В 2002 году, за время исследовательской работы, были зафиксированы изменения температуры воды от +26 °С до +19 °С.
4. Гцдрография озера 4.1. Методика выполнения работ
Проанализировав методические пособия, в которых приводятся правила и последовательность создания плана местности, сопоставив методику составления планов с рекогносцировочными данными первой экспедиции о местности, где расположено озеро Инорки, члены нашего клуба пришли к выводу том, что создание детального и достоверного картографического материала на территорию озера методом глазомерной съемки невозможно. Берега озера большей частью покрыты лесом или заболочены, что затрудняет разбивку базисов для глазомерной съемки.
Видимость в пойменных зарослях по берегам озера порой не превышает 20-40 метров При средней ширине озера 50-80 метров, наблюдения с коротких базисов приведут к значительным искажениям в отображении ситуации. Получить данные о рельефе дна озера в процессе глазомерной съемки практически невозможно. Поэтому, по инициативе преподавателей нашей школы, мы решили обратиться в организации выполняющие подобные топографические работы, для получения рекомендаций по организации выполнения картографирования озера Инорки и, при возможности, для привлечения профессиональных технологий в наши исследования. Одной из таких организаций в нашем городе является топографо-геодезическая группа отдела архитектуры v градостроительства администрации города.
При первом обсуждении нашей задачи с руководителем топографо-геодезической группы (далее ТГТ) Бухаревым Андреем Юрьевичем в июне 2001 года нам была рекомендована технология выполнения работ методом тахеометрической съемки. Данная методика на сегодняшний день имеет самое широкое применение в процессе сбора информации о местности при выполнении топографических работ. Также из беседы с руководителем ТГГ мы узнали о том, что для решения нашей задачи -создания плана озера можно применить и другие технологии. Например, из традиционных видов работ - мензульная съемка. А если говорить о самых новых технологиях, тсуяо применение спутниковых систем, систем лазерного сканирования местности. Все эти технологии и методы опираются на применение различных технических средств, использование разных этапов и видов работ, ио общей целью их применения является создание плана местности. Не имея в распоряжении школы какого-либо специального геодезического или топографического оборудования, но при согласии специалистов ТГГ оказать образовательную, техническую и консультационную поддержку в выполнении нашей задачи, мы решили остановиться на создании плана озера Инорки методом тахеометрической съемки.
Содержание метода тахеометрической съемки можно разделить на следующие основные этапы:
- сбор имеющейся геодезической и топографической информации о местности (районе работ), рекогносцировка местности;
- развитие съемочного обоснования - выполнение геодезических работ по созданию исходных точек в общей системе координат для последующего выполнения тахеометрической съемки с этих точек;
- тахеометрическая съемка - определение положения объектов местности в установленной общей системе координат измерением расстояний, горизонтальных и вертикальных углов до объектов с точек съемочного обоснования, описание получаемых точек;
зычерчивание материалов тахеометрической съемки — создание плана местности.
Рассмотрим эти этапы, выполненные нами подробнее.
4.2. Сбор геодезических и топографических материалов
Исходными геодезическими данными являются: система координат, геодезические пункты в этой системе координат от которых развивается съемочное обоснование. Конечно, члены нашего клуба «Эко-Бумеранг» не имеют доступ к общей государственной системе координат. Задачу по созданию такого плана, который бы позволил выполнить корректировку госу-
дарственных карт, мы перед собой не ставили. Поэтому, для создания плана, было решено создать местную систему координат озера Инорки, и съемочное обоснование развивать в этой системе. Но в отношении третьей координаты - высоты, мы последовали совету наших технических консультантов и приняли абсолютную высоту поверхности озера такой, как указано на топографических картах - 103,0 м над уровнем моря. Это позволит соблюсти однородность данных, если наши исследования распространятся на другие озера этого каскада.
К исходной топографической информации относятся топографические карты. В открытой продаже на сегодня можно купить топографическую карту с отображением озера Инорки масштаба 1:200 ООО (в 1 сантиметре 2 километра). Эта карта издана в 1993 году. Подобную карту масштаба 1.200 000 можно найти и в новых атласах автомобильных дорог. Фрагмент карты более крупного масштаба 1:100000, составленную по картам масштаба 1:50000, обновленным в 1987 грщ, нам предоставили наши технические консультанты.
Ч® ч V* IЩЩ1 А : Ш - юь.оТ
ч21 ; грек ^ ^ ЛПуЩ/ ^ГЭ ' Д-у \ жГ„ Т03В 1 п" % \/ ^ . 1 __- - л Ююрскйй\^_ ^^ рс1(ре 1 1 ^ '139 N4 ?Г - - 1 Щ
•Л- ^ , л ..Щ;..: "•■л.]-:;,; / ^ ~~ Я и у.жй ж^тщ® 1>_ „Щ ЯШ*-»» \КОл ж %
4039...)Л г,Я". | ЛАЛ , V . , ' а ■ тт ¿Г=\ \с;\
На основе этих данных мы получили первое, но уже достоверное представление о форме и размерах озера, его отрогах. Рекогносцировка территории, выполненная нашей первой экспедицией, дополнила данные карт сведениями о рельефе берегов, растительности.
4.3. Развитие съемочного обоснования
Съемочное обоснование - это закрепленные на местности точки, координаты которых должны быть в единой системе (в нашем случае местной системе координат). В дальнейшем на этих точках устанавливается геодезический инструмент для выполнения тахеометрической съемки.
Относительно геодезических инструментов. Собираясь во вторую экспедицию, в августе 2001 года, мы уже знали, что развитие съемочного обоснования и тахеометрическую съемку можно выполнять с помощью теодолита и рейки. В одной из
городских организаций нам удалось получить во временное пользование оптический теодолит Т-30 и рейку РНС-3000. Учиться работал с reo, ^зическими приборами под руководством наших технических консультантов мы начинали именно с этих инструментов, позволяющих измерять углы с точностью 30"(секунд), а расстояния -с точностью 0,5 метра. Но, учитывая тенденции технического прогресса в области геодезической техники, специалисты ТГТ предложили применить в нашей работе электронный тахеометр ТС-600Е Этот прибор разработан в Швейцарии, выпускался на Екатеринбургском (Свердловском) заводе геодезических инструментов, имеет точность измерения углов 5", а точность измерения расстояний 2 мм. В отличии от теодолита Т-30, где измерение расстояния производилось оптическим способом по рейке, электронный тахеометр измеряет расстояния оценивая время прохождения лазерного луча до цели и обратно. Целью в данном случае является специальный отражатегь. Итак, ознакомившись с работой традиционной техники, которая долгое время была на вооружении нашей геодезической и ^щографической отрасли, мы всецело оку нулись в мир электроники и новых технологий.
Предварительно, проплыв на лодке вдоль озера, мы наметили участок выполнения работ исходя из сроков работы экспедиции и описания озера от 1939 года, где была отмечена максимальная глубина — 11 метров. Затем на этом участке, на берегах мы выбрали места для наших точек съемочного обоснования. Критерием выбора места для точки являлось наличие обзора акватории озера для съемки. Точки мы закрепили деревянными кольями диаметром 3-5 см и длиной 30-50 см, забив их в землю в выбранных местах. Такое закрепление точек мы выполнили в 2001 году. Однако практика показала, что за год между работами экспедиции в 2001 и 2002 году часть точек утратилась.Тонкие деревянные колья просто сгнили. Учитывая этот опыт, в 2002 году произведено более тщательное закрепление точек исходного съемочного обоснования. Затем на этих точках мы выполнили геодезические измерения (измерили горизонтальные и вертикальные углы, и расстояния последовательно между всеми
точками), из которых получили координаты точек съемочного обоснования - X, У, Н. Где X и У - это плановые координаты, а Н - высота. Вообще говоря, сами значения углов и расстояний явились промежуточными - мы их даже и не видели так как с ними работала электронная система тахеометра, а полученные координаты точек съемочного обоснования записались в память электронного тахеометра и затем использовались нами для выполнения съемки местности.
Когда съемочное обоснование было подготовлено, мы приступили к выполнению съемки территории озера Инорки. Основное внимание мы уделили съемке дна озера для получения картографического материала на скрытую подводную часть земной поверхности. Для определения глубин мы использовали эхолот Fishing Buddy производства фирмы Bottom Line, точность определения расстояния до дна составляет ОД метра. Работали двумя группами. Одна выполняла измерения электронным тахеометром с берега. Вторая - на лодке производила замеры глубин эхолотом, который был совмещен с отражателем. Принцип работы эхолота основан на определении времени прохождения ультразвукового сигнала от эхолота до дна и обратно (скорость ультразвука в водной среде). В работе для связи лодки с берегом использовались радиостанции MegaJet.
Технология процесса заключалась в следующем. Всей бригадой приплываем на точку развитого съемочного обоснования, с которой наметили выполнить съемку участка озера. Наблюдатель устанавливает над точкой на штативе тахеометр, точно центрируя его. Включаем прибор. Запускаем программу горизонтирования и горизон-тируем тахеометр. Далее запускаем программу установки исходной точки, в результате которой прибор устанавливает для своих расчетов координаты реального положения в нашей местной системе (координаты исходных точек хранятся в памяти прибора).
4.4. Тахеометрическая съемка
Xj Yj Ц Определяемая точка - пикет У.
Группа на лодке с эхолотом и отражателем переезжает на соседнюю или любую точку съемочного обоснования (находящуюся в видимости) и устанавливает отражатель на этой точке для того, чтобы наблюдатель смог сориентировать прибор. Наблюдатель входит в программу ориентировки прибора, наводится на указываемую точку и ориентирует прибор. Теперь прибор настроен для работы в местной, установленной нами, системе координа' Группа на лодке выдвигается в район съемки. При выполнении измерений лодка останавл гаается производится замер глубины эхолотом, выставление отража :еля для измерений с береге Наблюдатель, выполнив с берега измерения тахеометром записывает в память прибора координаты точки, где был произведен замер глубины. По рации ему сообщают значение глубины. Наблюдатель записывает это значение в качестве примечания к только что записанным координатам точки. И так следующая, следующая и следующая 4>чки. Основная задача при таком выполнении съемки состояла в том, чтобы равномерно покрыть участок съемки точками измеречий для дальнейшей отрисовки плана. Надо сказать, что на водной поверхности трудно понять, где измерения уже выполнены, а где нет. Для обеспечения равномерности измерений иам приходилогь ориентироваться по берегам озера. Еще некоторая сложность возникала при съеме самих берегов. Так как берега озера во многих местах заболочены, или перед ними находится мощный слой плавающей водной растительности непроходимый для лодки, то установить отражатель на береговую линию во многих местах не представлялось возможным. В таких случаях (как и обычно) измерялаа точка вблизи берега, но кроме данных о глубине наблюдателю сообщался еще и домер от отражателя на лодке до берега. Такие домеры выполнялись либо по линии тахеометр - отражатель на лодке - берег, либо пер. .ендикулярно линии тахеометр - - отражатель на лодке.
4.5. Создание плана участка съемки
Итак, мь: завершили выполнять измерения на местности — тахеометрическую съемку. Все измеренные точки местности - пикеты - записаны в память электронного тахеометра. Также к координатам этих пикетов в память тахеометра записаны и коды — описания - что из себя на местности представляют эти пикеты. Например, из описания пикета можно сказать что пикет обозначает на местности угол дома или точку на поверхности озера с измеренной эхолотом глубиной в данном месте. Все эти описания очень важны для создания и вычерчивания плана территории, где мы выполнили съемку.
Из рассказов наших технических консультантов мы узнали о традиционном, применявшемся 10 лет назад и более, способе вычерчивания подобных планов. Тогда результаты измерений при съемке непосредственно наносились на бумагу - будущий план (при мензульной съемке), или записывались в журнал наблюдений, а затем вычислялись и также наносились на бумагу (при тахеометрической съемке с применением оптического теодолита и рейки). В нашем случае применения технологии электронного тахеометра эти этапь: были опущены.
Следующим этапом для нас явилась операция передачи данных из памяти электронного тахеометра в компьютер для дальнейшей обработки. Надо сказать, что этот этап настолько прост, что все получилось за 30 секунд. Мы вначале даже не поняли - как невидимые для нас результаты нашей долгой и кропотливой работы на местности так быстро оказались в компьютере. На самом деле все просто.
;Дата - -.......б. ОУ 2002!
;Точка- ...... -NOOS I Строка координат
; Ориентьфовк а - N01S 1
110Q03+00000001 21 102+33788200 22 102+09711900 31. 00+00007616 81. .00+02204712-
82 . .00+05004255 83 .00+00130719 87 .10+00001300 I M _ итрока кодов
41....+08000000 42 ...+00000000 43 ...+OStolbxk 44 . ..+00000000 5
110005+00000002 21 102+31932500 22 102+10212400 31. 00+00007812 81. .00+02203561■
82 . .00+05002324 83 -00+00130113 87 .10+00001300 %
41.!..+08000000 42~ ...+00000000 43 *. . . +0Stolbik 44. ..+0D000000 Я
110007+00000003 21 102+30107100 2.2 102+09413900 31, 00+00005029 81. .00+02206005-
82 ■ ■Q0+05000074 83 .00+00130836 87 .10+00001300 5
41....+50000000 42 . ..+00000000 43 44 . ..+40000000 I
110009+00000004 21 102+30643200 22 102+09534900 31- 00+00005941 81 . .00+02205117»
82..Q0+05000586 83 .00+00130808 87 ^10+00001300 s
41....+50000000 42 ...+00000000 43 ...+PodpSten 44. ..+40000000 5
110011+00000005 21 102+37694200 22 102+09095600 31. 00+00005422 81. %00+02209110-
82 . - 00+05005009 83 .00+00131142 87 .10+00001300 5
За передачу данных из прибора в компьютер также отвечает специальная программа. Подключив прибор, с помощью специального кабеля к компьютеру и запустив эту программу мы передали данные в компьютер для дальнейшей обработки. Полученные данные являются пока текстовыми и представляют собой файл с огромным количеством цифр - результатами измерений. Разобравшись со структурой файла с помощью наших консультантов, мы уже видим не просто набор цифр, а строгую последовательность записей координат пикетов и их кодов.
Следующим шагом в последовательности наших действий для создания плана является графическое отображение всех пикетов, полученных при съемке, и объектов, которые они обозначают. Как вы поняли, речь уже не идет об отображении результатов съемки на бумаге. Выполняется компьютерная обработка. Для этого процесса наши технические консультанты вот уже 8 лет используют программное обеспечение фирмы Autodesk, а именно такой графический пакет как AutoCAD. Сегодня это AutoCAD версии 2000. Сам по себе AutoCAD принадлежит к такому ряду продуктов как САГО система автоматизированного проектирования. Казалось бы ничего общего в проектировании деталей механизмов и топографии. Но благодаря огромным возможностям рисования, обработке разнообразных (в том числе и цифровых) данных, возможности написания собственных пользовательских программ (встроенный язык .фограммиро-вания AutoJ isp) AutoCAD был выбран специалистами топографо-геодезической группы для решения задач геодезии и топографии.
Используя ряд функций, написанных нашими консультантами, мы отрисовали все измеренные точки - пикеты в рабочем пространстве AutoCAD. Все точки встали по координатам на свои места. Если пристально присмотреться к этому еще не окончательному электронному чертежу, то уже можно опознать в группах точек очертания берегов нашего озера, здания на берегу, лесные массивы. Рядом с каждой точкой на экране монитора находится ее описание - введенный нами код. Опираясь на то, что мы запомнили об участке работ и на эти вспомогательные коды выполнена
отрисовка всех снятых нами объектов. По данным о высотах пикетов в приложении к AutoCAD, которое называется AutoCAD Land Development Desktop, были вычерчены горизонтали - .линии равных высот. Чтобы полученный нами компьютерный план был похож на настоящий топографический план и так как наши технические консультанты -геодезисты и топографы, то конечно отрисовка производилась в соответствии с действующими нормативными требованиями к планам и топографическими условными знаками.
Итак наш план готов. Выглядит он как настоящая карта. Теперь мы можем уже представить как выглядит дио нашего озера Инорки, скрытое от глаз человека, стоящего на берегу. Первое, что можно сделать с нашим компьютерным планом, это распечатать его на принтере и получить бумажную карту. Что мы и попросили сделать наших консультантов, оставив себе на память результаты нашей незабываемой работы.
4.6. С верные промеры глубин
При выполнении промеров глубин по створам применялось следующее оборудование: колья, веревка с нанесенными метками через 1 метр, компас, электронный эхолот, блокнот с таблицей для записи результатов измерений, лодка.
Промеры глубин выполнялись методом закладывания створов по предварительно выставленным пикетам. В качестве пикетов на участке, где выполнялась тахеометрическая съемка, использовались точки съемочного обоснования, с установленными на них вешками. От пикета натягивалась веревка с делениями к пикету на противоположном берегу. С помощью компаса определялся азимут установленного створа. Измерение глубины выполнялось с помощью эхолота через каждые 5 метров по створу. При резких изменениях показаний эхолота в какой-либо точке замера производились дополнительные, контрольные измерения Все данные заносились в таблицу
Дата : Створ: Расположение створа:
Расстояния 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 60 75 80
Глубина
Попоавка: +0.3 м Азимут: Ширина озера:
К значениям глубины полученным эхолотом прибавлялось расстояние от поверхности воды до измерительного датчика, который при выполнении измерений находится под водой.
В 2001 году время работы с тахеометром было ограничено. Поэтому створы А-В, СТ>, Х-Т, И-У, '№'-Х, У-7. были заложены по следующей методике. Между пикетом совмещенным с точкой съемочного обоснования, и пикетом Б вдоль берега было измерено расстояние. Затем установили створ на противоположный берег до пикета Т. Определили азимут створа. Все данные заносились в таблицу. Промеры глубин выполнялись способом, описанным ранее. При обработке результатов, полученные данные нанесли в масштабе на карт} После окончания измерений по значениям, записанным в таблицу, мы нарисовали поперечные профили дна озера.
В ходе выполнения работы мы установили, что необходимо тщательно подходить к выбору измерительных средств, изучению их технического описания и к анализу их показаний. Особенно это касается приборов любительского класса (не производственного). Так например, были случаи сбоя в показаниях эхолота. В таких ситуациях просто необходимо выполнять повторные измерения для контроля качества данных. Еще лучше проконтролировать измерения эхолота например рулеткой с привязанным к ней грузом. А для максимального исключения случайных ошибок в измерениях и получения достоверных данных, подобное сравнение данных разных измерительных средств надо делать периодически в процессе измерений.
За время работы экспедиции были выполнены промеры и получены данные о профиле русла озера по 13 створам. Результаты измерений оформлены в виде поперечных профилей в приложениях.
4.7. Морфометрические характеристики
Полученные картографические материалы и данные исследований позволили нам составить морфометрические характеристики озера Инорки:
1. Длина (Ь1) - кратчайшее расстояние между двумя наиболее удалёнными друг от друга точками берегов.
2. Площадь озера (ГО) - определить с помощью компьютера.
3. Ширина максимальная (Вшах) - наибольшее расстояние между берегами по перпендикуляру к длине озера.
4. Ширина средняя (Вер.) - частное деления площади озера (ГО) на его длину (Ь).
5. Длину береговой линии (Ь2) - измерялась с помощью курвиметра.
6. Изрезанность береговой линии (К) характеризуется отношением береговой линии (Ь) к длине окружности круга, площадь которого равна площади озер
К = 1Л2 ГО 3,14.
7. Среднюю глубину мы высчитали по данным промеров глубин (С).
8. Максимальная глубина озера (Ошах).
Результаты вычис пений
1. Длина озера Ь1 3300 м
2. Площадь озера ю 37510 м2
3. Максимальная ширина Вщах 120 м
4. Средняя ширина Вер. 95 м
5. Длина береговой линии Ь2 10728 м
б. Изрезанность береговой линии К 4,94
7. Средняя глубина С 2,6 м
8. Максимальная глубина Сщах 9,2 м
4.8. Результаты топографических исследований
Важным результатом выполненных нами топографических исследований озера Инорки мы считаем то, что нам удалось наладить решение задачи, которую мы поставили перед собой в начале экспедиции 2001 года. Также мы считаем, что приобрели большой багаж знаний и ссрьезчый практический опыт в такой сфере деятельности как геодезия и топография, тем самым намного расширив свое представление о географии полученное из школьного курса. Огромное значение, на наш взгляд имеет то, что в решении нашей задачи мы имели возможность использовать средства и методики самых современных технологий в этой области на сегодняшний день. Основным итогом проведенных нами топографических исследований озера Инорки в период 2001 -2002 г. является цифровая модель местности. Это уже не топографическая карта в традиционном ее восприятии а электронный продукт с большим объемом информации и большими возможностями по его использованию, как в топографическом, картографическом и гидрологическом направлении, так и в любых других дисциплинах, деятельность которых направлена на изучение, анализ, мониторинг и сохранение уникального природного комплекса озера Инорки.
Уже сегодня эта модель позволш а нам получить такие производные материалы
как:
- Экспедиции (М 1:75000) - Приложение 2.
- План озера Инопки СМ 1: 100001 - Приложение 3.
- Топографический план участка озера (М 1:1000) - Приложение 4.
- ЗО модель участка дна озера - Приложение 5.
- Поперечные профили дна озера - Приложение 6.
•ЛгуТ-!-«
«у ;1 1
1,С|ИрА-8
---------V- | ' 1
с >111 .».«•«..г Й1
гсгмрс о 1 ,1
15Ц
Также цифровая модель позволяет быстро и качественно производить подсчеты объемов на данном участке, определять уклоны. На основе анализа геометрии дна можно судить о процессах гидродинамики того периода, когда озеро являлось частью русла р. Мокша, и сегодняшних весенних половодий.
Во многом эта модель помогает объяснить ряд биохимических и биологических процессов, происходящих в озере. Изучая особенности формы дна озера, можно конкретизировать районы различных исследований, прогнозируя возможные результаты.
Список литературы
1. Летопись природы МГЗ. 1990-1995 гг.
2. Гафферберг П.Г. Краткий физико-географический очерк природы МГЗ, Москва. Книжное издательство г. Саранск, i960.
3. Труды Мордовского государственного заповедника им. П.Г. Смидовича, книжное изд-во г. Саранск, i960.
4. Заика Е.А и др. Рекомендации по организации полевых исследований состояния малья водных объектов с участием детей и подростков. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. Издательский центр Москва-Переславль-Залеский.
5. Бобков В.Д., Васильева A.B. Гидрометрия Л., Гидрометеоиздат, 1977.
6. Андреева М.А., Дзикович В.А., Дмитриева В.Т., Матвеев Н.П. Полевая практика по общему .землевладению: для студентов заочников географических факультетов педагогических институтов. МГЗПИ. М Просвещение. 1991.
7. Методы гидрологических исследований: проведение измерений и описание озер/Составлено на основе учебного пособия М.А. Андреевой и др., в обработке A.C. Боголюбова.
