CC BY
21речных бассейнов целесообразно создание новых эффективных алгоритмов синтетического ландшафтного картографирования с использованием машинного обучения [3], ансамбль-систем [4], нейронных сетей [5].
Приведенный перечень опорных пунктов создания эффективных геопортальных интерфейсов не является исчерпывающим, однако он включает базовый набор обоснованных правил, без которых разработка эффективных геопортальных решений оказывается под угрозой. Инжиниринг требований, процесс, заключающийся в формировании обоснованного перечня функциональных и качественных запросов к создаваемым геопортальным интерфейсам целесообразно осуществлять, исходя из выполняемости приведенных положений.
Литература
1. Вдовин С.М., Ямашкин С. А., Ямашкин А. А., Зарубин О.А. Географический портал как модель национального ландшафта // Вестник Рязанского государственного университета им. С.А. Есенина. - № 3 (52). - 2016.- С. 146-154.
2. Ямашкин С. А. Структура регионального геопортала, как инструмента публикации и распространения геопространственных данных // Научно-технический вестник Поволжья. - № 6. -2015. - С. 223-225.
3. Yamashkin С., Radovanovic M., Yamashkin А., Vukovic D. Improving the efficiency of the ers data analysis techniques by taking into account the neighborhood descriptors // Data. 2018, 3(2). 18. P. 116
4. Yamashkin С., Radovanovic M., Yamashkin А., Vukovic D. Using ensemble systems to study natural processes // Journal of Hydroinformatics. 2018. 20 (4). P. 753-765
5. Ямашкин А. А, Ямашкин С. А. 2014а. Использование нейронных сетей прямого распространения для ландшафтного картографирования на базе космических снимков // Геодезия и картография. № 11. С. 52-58.
УДК 004.9+58.002
DOI: 10.24411/9999-002А-2018-10159
ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ДРЕВНЕЙ ЛОЖБИНЫ СТОКА БАССЕЙНА РЕКИ АЛАТЫРЬ А.А. Ямашкин, Т.Б. Силаева, С. А.Ямашкин, О.А. Зарубин
Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, Саранск, Россия
e-mail: [email protected]
Аннотация. Анализ пространственно-временной организации геосистем проведен на базе региональной географической информационной системы (ГИС) «Мордовия», в которой в качестве ключевого звена выступает синтетическая ландшафтная карта, разработанная с использованием методов автоматической и автоматизированной обработки многозональных космических снимков. Ключевые слова: геоинформационное моделирование, редкие виды растений, синтетическая ландшафтная карта.
LANDSCAPE-ECOLOGICAL MAPPING OF THE ANCIENT TROUGH OF THE ALATYR RIVER BASIN A.A. Yamashkin, T.B. Silaeva, S.A. Yamashkin, O.A. Zarubin
Mordovia State University, Saransk, Russia e-mail: [email protected]
Annotation.The analysis of the spatial and temporal organization of geosystems was carried out on the basis of the regional geographic information system (GIS) "Mordovia", in which a synthetic landscape
map developed using automated and automated processing of multizone space images is used as a key link.
Key words: geoinformation modeling, rare plant species, synthetic landscape map.
Введение. Важнейшим направлением решения проблем сохранения природного наследия является разработка и реализация ландшафтных программ природоохранной деятельности, предусматривающих упорядочение пространственной структуры проектируемого культурного ландшафта. Важнейшим показателем сохранности природного наследия является биоразнообразие, и в особенности его автотрофный компонент [1]. В качестве оптимального алгоритма достижения обозначенной цели выступают последовательное решение следующих задач: 1) синтетическое ландшафтное картографирование на основе многозональных космических снимков; 2) исследований закономерностей распространения редких и исчезающих видов растений на основе выделения факто-рально-динамических рядов. Такой подход позволяет оптимизировать формирование системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ).
Материал и методы исследования. Алатырь, левый приток Суры (юго-восточная периферия волжского бассейна) имеет длину 296 км. Приалатырская древняя ложбина стока ледниковых вод сравнительно узкой полосой в 15-20 км от Окско-Донской низменности входит вглубь лесостепных ландшафтов вторичных моренных равнин Приволжской возвышенности. Она сформирована в толще нижнемеловых и юрских пород в неогене. В период покровного четвертичного оледенения в днище долины были отложены значительные толщи флювиогляциальных песков. Впоследствии эту ложбину унаследовала река Алатырь, русло которого на протяжении среднего и верхнего плейстоцена меандрирует на юг, формируя по левобережью серию песчаных надпойменных террас.
Анализ закономерностей распространения редких видов растений основывается на комплексном сопоставлении результатов полевых исследований и синтетического ландшафтного картографирования, которое опирается на автоматический и автоматизированный анализ многозональных космических снимков с применением алгоритмов классификации, основанных на использовании численных, статистических и оптимизационных методов, систем искусственного интеллекта [2-4]. Важным источником информации служили базы данных ГИС «Мордовия» сформированные по результатам полевых исследований состояния геосистем и распространения редких видов растений, проводимых в процессе создания и ведения Красной книги Республики Мордовии
[5].
Результаты и их обсуждение.
Субгидроморфный ряд лесных геосистем водно-ледниковой равнины. В северной части древней ложбины на водно-ледниковой равнине распространены дубравы. В разреженных широколиственных полянах, опушках встречаются такие редкие виды, как Bupleurum aureum Fisch. ex Hoffm., Iris aphylla L., Lilium martagon L. В сыроватых лесах на карбонатных почвах зарегистрированы Corallorhiza trífida Chatel., Cypripedium calceolus L. К широколиственным лесам приурочен реликт неогенового периода Lunaria rediviva L.
Субгидроморфный ряд лесных геосистем аллювиально-флювиогляциальных равнин. По мере движения от водораздела к пойме Алатыря чистые дубравы на аллювиально-флювиогляциальных отложениях сменяются смешанными лесами. В подлеске хвойных и смешанных лесов довольно часто распространен Juniperus communis L., в напочвенном покрове - Linnaea borealis L.; в сыроватых хвойных и лиственных лесных ценозах на бедных минеральным азотом почвах - Moneses uniflora (L.) A. Gray, Orobanche pallidiflora Wimm. et Grab.; во влажных хвойных и смешанных лесах - Neottianthe cucullata (L.) Schlht. по сырым и заболоченным хвойным и смешанным лесам - Huperzia selago Bernh. ex Schrank et Mart., Cinna latifolia (Trever.) Griseb., Cepha-lanthera rubra (L.) Rich.
Субпсаммофитный ряд. На древнеаллювиальных террасах Алатыря доминируют сосновые леса. По боровым опушкам, склонам дюн в сухих сосняках на бедных песчаных почвах встречаются Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng., Pulsatilla patens (L.) Mill.
Субстагнозный ряд. По верховым и переходным сфагновым и осоково-сфагновым болотам, в заболоченных сосняках отмечены Drosera rotundifolia L., Andromeda polifolia L., Salix lapponum L., S. myrtilloides L., Eriophorum gracile Koch, E. latifolium Hoppe, Hammarbya paludosa (L.) Kuntze, Scheuchzeria palustris L., Oxycoccus palustris Pers., Pedicularis palustris L. На моховых болотах, мшистых болотистых лугах, по заболоченным берегам рек растут Carex dioica L., C. disperma Dewey, C. limosa L., C. rhynchophysa C.A. Mey.
Гидроморфный ряд. Большая часть поймы представляет собою хорошие, значительно ос-тепнённые, с обилием представителей бобовых, луга. На сырых лугах, травяных болотах, в понижениях и западинах отмечен Iris sibirica L. В хорошо прогреваемых старицах, речных заводях, мочажинах переходных, верховых болот, выработанных торфяниках встречаются Salvinia natans (L.) All., Elatine hydropiper L., Ranunculus kauffmannii Clerc, Ranunculus polyphyllus Waldst. et Kit. ex Willd., Potamogeton gramineus L., P. obtusifolius Mert. et W.D.J.Koch, P. praelongus Wulfen, Utricu-laria intermedia Hayne. По мелководьям рек, старицам, в чистой воде на песчаных и песчаноглини-стых грунтах произрастают Caulinia minor (All.) Coss. et Germ., Najas major All. В крупных старицах Алатыря зарегистрирован Trapa natans L.
Заключение. Ландшафтный анализ многозональных космических снимков, выполняемый с помощью визуальных и картометрических приемов, позволяет выявить закономерности пространственной дифференциации экосистем, а, следовательно, особенности расселения редких и исчезающих видов, получить представление об особенностях развития территории, обосновать локальную или региональную систему мероприятий по охране природы.
Литература
1. Розенберг Г. С. Биологическое разнообразие природных экосистем как один из важнейших показателей их сохранности // Природное наследие России : сб. науч. ст. Междунар. науч. конф., посвящ. 100-летию национального заповедного дела и Году экологии в России (Пенза, 24-25 мая 2017 г.). Пенза : Изд-во ПГУ, 2017. С. 16-19.
2. Yamashkin С., Radovanovic M., Yamashkin А., Vukovic D. Improving the efficiency of the ers data analysis techniques by taking into account the neighborhood descriptors // Data. 2018, 3(2). 18. P. 116
3. Yamashkin С., Radovanovic M., Yamashkin А., Vukovic D. Using ensemble systems to study natural processes // Journal of Hydroinformatics. 2018. 20 (4). P. 753-765
4. Ямашкин А. А, Ямашкин С. А. Использование нейронных сетей прямого распространения для ландшафтного картографирования на базе космических снимков // Геодезия и картография. 2014. .№ 11. С. 52-58.
5. Красная книга Республики Мордовия. Т. 1. Редкие виды растений и грибов. Изд. 2-е, перераб. [Электронный ресурс] / науч. ред. и сост. Т.Б. Силаева. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2017.
