CC BY
16
БОГ 10.24412/ 2071-7830-2021-142-44-50 АРИЛОВ Д. М.
О СОЗДАНИИ ЦИФРОВОЙ ГЕОБОТАНИЧЕСКОЙ КАРТЫ НА ПРИМЕРЕ ОВАТИНСКОГО СМО ЦЕЛИННОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ
БНУ РК «Институт комплексных исследований аридных территорий», г. Элиста, Россия, с1.1о\'ел(а),таИ.ги
Аннотация. В статье рассмотрена методика применения геоинформационных систем для создания тематических карт. Представлены материалы создания и редакции цифровой геоботанической карты с использованием современных программ.
Ключевые слова: геоинформационные системы, геоботаническое картографирование, цифровые карты.
Географическая информационная система (ГИС) - это интерактивная информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, доступ, отображение пространственно-организованных данных и ориентированная на возможность принятия научно-обоснованных управленческих решений [1]. ГИС и их методы, являясь мощным аналитическим инструментом, находят широкое применение в природопользовании и охране окружающей среды. Они позволяют создавать электронные и цифровые карты, отражающие состояние окружающей среды территории, проводить моделирование природных и антропогенных явлений. Значительная часть информации в сфере природопользования имеет географическую привязку и поэтому является пространственно-координированной. Любой специалист в этой области вынужден применять в своей работе ГИС как для визуализации данных (создания электронных и цифровых карт), так и для выполнения различных видов пространственного анализа данных, хранения первичной информации, проведения экспертиз и подготовки принятия управленческих решений.
Целью нашего исследования была инвентаризация имеющихся данных о пастбищах Оватинского СМО Целинного района, обновление картографических материалов, отображающих состояние естественных кормовых угодий республики.
Объектом исследования выступили пастбища Оватинского сельского муниципального образования, которое расположено в северной части Целинного района. Общая площадь в границах СМО - 52254 га, в том числе: земли сельхозназначения - 50103 га (пашня - 9983 га, пастбища - 40111 га, многолетние насаждения - 9 га). Административным центром является - п. Овата [3].
Цифровая версия геоботанической карты была создана в БНУ PK «Институт комплексных исследований аридных территорий» в 2020 году младшим научным сотрудником отдела комплексного мониторинга Ариловым Давидом Манджиевичем. Редактор карты - заведующая отделом экологических исследований, кандидат географических наук Уланова Светлана Сергеевна. Итоговая карта состоит из набора векторных слоев, которые были сняты с вышеупомянутой карты, и выполнена в масштабе 1:50000.
Материалами для создания цифровой карты послужили - оригинальная карта на бумажном носителе, созданная по материалам геоботанического обследования пастбищ совхоза им. Калинина Целинного района Калмыцкой АССР специалистами Калмыцкого филиала института Южгипрозем в 1987 году; сканерный космоснимок с искусственного спутника Земли (ИСЗ) «Landsat-8» сканер OL1/T1RS
(LC08_L1TP_171028_20200904_20200904_01_RT). Обследование для создания оригинальной карты проводилось на фотопланах с рельефом масштаба 1:25000 залета 1977 года, отдешифрованных в 1987 году. На территории пастбищ было выделено и нанесено на карту 230 контуров, произведено 700 геоботанических описаний на ключевых участках, и для определения кормовых угодий и питательности корма было взято 150 укосов и 50 образцов растительных группировок на химический анализ, который проводили в лаборатории Калмыцкого научно-исследовательского института мясного скотоводства (КНИИМС). Для характеристики почвы кормовых угодий привлекались материалы почвенных изысканий Калмыцкого филиала института Южгипрозем 1982 года [5].
В настоящее время современное картографирование невозможно без использования материалов дистанционного зондирования (ДЗ) и геоинформационных технологий. Для создания карты нами были использованы следующие программы: Adobe Photoshop 7.0 для «сшивания» отсканированных фрагментов оригинальной карты (в разрешении 300 dpi) в одно целое изображение формата JPG; геопозиционирование и векторизация природных контуров карты проводились в программе Maplnfo Pro 2019. Данная программа - это продукт для настольных географических информационных систем, производимый компанией Precisely (ранее: Pitney Bowes Software и Maplnfo Corporation) и используемый для картографирования и анализа данных местоположения. Maplnfo Pro 2019 позволяет пользователям визуализировать, анализировать, редактировать, интерпретировать и выводить данные для выявления взаимосвязей, закономерностей и тенденций. Все это, в совокупности, позволяет исследовать пространственные данные в наборе данных, обозначать объекты и создавать карты [4].
Приступая к созданию геоботанической или любой другой тематической карты можно выделить определенные этапы работ с использованием собранной информации и представить их в виде следующей схемы (рис.1).
Рис. 1. Этапы формирования тематической карты [6]
Геопозиционирование (привязка) карты - это точная идентификация участка на поверхности Земли, отображенного на снимке, и присвоение каждой точке изображения реальных координат, соответствующих координатам на местности. Это одно из первых необходимых условий для работы с картой. Для него необходимо провести регистрацию исследуемой карты, чтобы оно имело географические координаты, и также для получения растрового изображения, которое является фундаментом для последующих работ на этом растре. Таким образом «привязка» карты осуществлялась при помощи имеющегося сканерного космоснимка исследуемой территории путем копирования точек координат и использования их в этапе регистрации растра. Характерными ориентирами для геопозиционирования нам послужили четкие контура населенных пунктов и наиболее выраженные перекрестки проходящих асфальтных и грунтовых дорог, конфигурации которых позволили относительно просто привязать карту (рис. 2) [2].
рМ-|д|*|»И inial 1и|д1*1 ^hbhitw
^ Регистрация изображения X
'о*** КоордЧ Коорд ■ ОыиС«а'ТОЧШ, Пр§вм I
Уважите на растр чтов* изменить координат* точе«
^апить | Пуазать |
Цов- |
Til
ЕГ
IJ
OK I OTIMXI I Б»»»» I ШХЖЦИЯ I СПДЖ«
Рис. 2. Пример регистрации растрового изображения в программе
Maplnfo Pro 2019
После того как проведено геопозиционирование начинается основной этап -векторизация карты. Это процесс обработки (ручной, автоматической или полуавтоматической) растрового изображения бумажной карты или фотографии местности, в результате которого различаемые на растре формы объектов превращаются в наборы дискретных объектов - точки, линии и полигоны, то есть создание векторной карты по растровому изображению [2]. В ходе векторизации нами было создано 11 векторных слоев, включая 7 слоев с природными контурами почвенных и растительных сообществ, произрастающих на них (суглинистые, глинистые светло-каштановые и бурые почвы; солонцы и сильносолонцеватые почвы; солонцы мелкие; супесчаные и песчаные светло-каштановые и бурые почвы; закрепленные, зарастающие и разбитые пески; лугово-бурые и лугово-каштановые; лугово-бурые, луговые солончаковые почвы и луговые солонцы) и 4 слоя с условными обозначениями (населенные пункты; асфальтные дороги; слой кошар и артезианских скважин; сельскохозяйственные поля) (рис. 3).
Рис 3. Фрагмент Геоботанической карты Оватинского СМО Целинного района
РК, М. 1:50000
Когда закончен этап векторизации слоев, приступаем к этапу формирования легенды. В нашем случае были воссозданы три легенды по материалам технического отчета и статданных [5]: легенда природных контуров, легенда поголовья скота и легенда условных обозначений (рис. 4). Примечательно, что сама легенда природных контуров (из первичной карты 1987 года) была построена специалистами по зонально-типологическому принципу с использованием эколого-фитоценотической классификации.
Рис. 4. Легенда Геоботанической карты Оватинского СМО Целинного района РК
В завершении формирования макета карты создается отчет, в котором проходит окончательная корректировка векторных слоев, добавление подписей численных показателей для каждого природного контура, уточнение информационных данных в легендах карты и указание дополнительных сведений в штампе карты (рис. 3, рис. 4).
Растительный покров пастбищ является ОДНИМ ИЗ основных кормовых ресурсов Республики Калмыкия, и обновление картографических материалов современными данными позволит разработать наиболее эффективные методы для их рационального использования и восстановления. Анализ составленной карты в перспективе может помочь выявить негативные стороны сельскохозяйственного использования и деградации земель, обусловленные природными и антропогенными факторами.
1. Геоинформатика: учеб. для студ.вузов / Е. Г. Капралов, А. В Кошкарев, В. С. Тикунов и др.; под ред. В. С. Тикунова. М.: Изд. Центр «Академия», 2005. 480 е., [8] с цв. ил. (Классический университетский учебник).
2. Геоинформационные системы в региональных исследованиях: теория, методология, практика (на материалах Республики Калмыкия): учеб. пособ. / С. С. Уланова, М. М. Чемидов, О. Ю. Кондышев, Е В. Никитенко, К. В. Маштыков, Н. JI Федорова, И. А. Горяев, М-во образования и науки Респ. Калмыкия, Ин-т комплекс, исслед. арид территорий; под общ. ред. Н. В. Ходыковой. Элиста: [тип.] ИКИАТ, 2019. 168 с.
3. Сайт Оватинского сельского муниципального образования Целинного района Республики Калмыкия. [Электронный ресурс]. URL: http://xn—SOadklkrdfzh.xn—08-6cdxshcnvaemz6f2d.xn~plai/obshcaya-informatciya.html (дата обращения: 25.12.2020).
4. Сайт EST1 MAP - официального дистрибьютера кампании Maplnfo (США) в России. [Электронный ресурс]. URL: http://www.esti-map.ru/company (дата обращения: 22.12.2020).
5. Технический отчет по геоботаническому обследованию естественных кормовых угодий совхоза им. Калинина Целинного района Калмыцкой АССР / Калмыцкий филиал института «Южгипрозем», Элиста, 1987.
6. Уланова С. С. О создании "гидрологической карты Калмыкии" // Вестник Калмыцкого института социально-экономических и правовых исследований. 2002. Т. 2. № 2. С. 61 -64.
