CC BY
6УДК 911.53(477.85)+502.171
ПОБУДОВА ЦИФРОВИХ Ф13ИКО-ГЕОГРАФ1ЧНИХ КАРТ
Кирилюк СМ.
Створена комп'ютерна програма (середовище С++) для проведения автоматизованого синтезу анал1тичних ф1зико-географ1чних карт. Згщио розробленого алгоритму синтезу та авторськш комп'ютершй nporpaMi здшснена ландшафтио-еколопчна оцшка окремих територш Хотинсько! височини для цшей сад1вництва
Ключов1 слова: авторська комп'ютерна програма, цифрова ф1зико-географ1чна карта, ландшафтио-еколопчна оцшка.
ВСТУП. Важливим моментом будь-якого фпико-гсогра(|нчного досл1дження е створення cepii' природничих карт конкретно! територп. Але для виявлення певних законом1рностей, прихованих процеслв чи специф1чних властивостей досл1джувано! територп noTpi6cH синтез цих карт та виведення, в результат!, единого комплексного показника, тому ключов1 моменти даного досл1дження е актуальними та потр1бними в сучасшй географ1чнш практищ. Об'ектом досл1дження е територ1я Хотинсько! височини де на конкретних прикладах показано роботу авторсько! комп'ютерно! програми по додаванню та об'еднанню ф1зико-rcorpa(|)iLiHHx карт, предметом е природш пла Хотинсько! височини та !х синтез за допомогою авторсько! комп'ютерно! програми, що виливаеться в синтезовашй ландшафтшй карл.
AiiiLiii iioiicpc.uiix дослщжень. В статп застосоваш пльки авторсыа даш [1-
12].
Завдання. 1. Написати картограф1чну програму в середовищах розробки С++ для синтезу компонентних карт й ощнювання отриманих комплекс1в. 2. Встановити критсрп ощнки територ!! Хотинсько! височини для щлей сад1вництва i розробити алгоритм !! ощнки. Дати комплексну ландша(|)тно-сколопчну ощнку територ1! дослижсння.
Aiiiuiii та синтез. Алгоритм програми по об'еднанню i додаванню анал1тичних карт та побудов1 синтетично! карти складаеться з шести основних еташв: 1 - б1тове зображення перетворюеться в текстовий файл; 2 - символи текстового файлу шшюються в цифро-буквений код. Кожний елемент коду несе шформащю про яшсний (шлыасний) склад компоненту (рис. 1); 3 - вадбуваеться злиття текстових кода компонентов. Це етап формування матрищ майбутньо! синтетично! карти (рис. 3); 4 - отримана матриця пропускаеться через процедуру корегування де комбшацп, яи не передбачено, але техшчно виконуються - знищуються; 5 -кожному Bapiamy закодованого комплексу присвоюеться KO.iip RGB та назва -створення легенди та ввдповвдно! кольорово! гами; 6 - за заданими даними будуеться синтетична карта (б1тове зображення) (рис. 2).
т
■ш
Рис. 2. Bikho побудови синтетично! карти
Рис. 1. Загалъний виг ляд програми. Взкно анализу апалтгшоУ карти
Схема робота програми по об'еднанню анал1тачних карт та побудов] синтетично! показана на рис. 4. Особлив! вимоги до картосхем, яю програма обробляе - Bei вони повннш бути виконаш в одному масштаб! та в однш картограф¡чнш проекцд - для точного накладання та додавання ылыисних по казнима (прямокутш координата ткселя однш аналтзчно! карти. який зображуе конкретну територда повинш вйщов1датй координатам Акселя mural карти з аналогичною територюо. яка додаеться, або об'еднуеться з нею).
Написана програма мае можливоеп щодо добудови моду л ¡в. На даний час розроблеш модул! шдрахунку плош заданих явищ та процесш. як- вщображеш на синтетичних та ан&птнчних картах, штерполяторн та екстраполяторй явиш та процесш. aiti працюють на триангулящйшй або прям оку тнш основ^ а та ко ж ряд функцдй для геоморфолопчного аиалпу територн: розрахунок крутизни та експозицп схил1в на ochobi 1зол1шйно1 моделi Разом розроблеш модул i формують своерздний ПС-додаток, розрахований для ирикладних шлей те матичного картографування.
Осповна часик га. Нижче наведений приклад застосування згадапоз вище прог рами в гтрйкладних ф1зико-географ1чних досладженнях.
Схема ланлшафтно-еколопчно\ ошнки територн для шлей садшнищва полягае в присвоент вздповщного балу конкретнш вддмгш кожного компоненту ландшафтного комплексу. В основу ощнювання покладеш два приш.шпи -ландшафтнпй та еколопчний. Ландшафтний полягае у вйявлеш якзсних вщшн теригорп i на його баз) будуеться карта ландшафтних комплекс) в територй досл1дження. Еколопчний принцип базуеться на юльмсних покаэнйках (меш толерантност! ландшафтних комплекс)в по вщношенню до зростання в них плодових культур). Меж! толерантное™ е по xi дни ми вщ ряду- еколопчних закон m максимуму та мшвгуму, сукупносп стльно! дп природних фактор! в. ршнозначнсетз Bcix у мов життя. еколрпчног кореляцн ТОЩО.
Fiel
Fi«!
О
(Л
Рис. 3. Bikho об'еднання аналпичних карт
Рис. 4, Схема робота программ по обЧ'Днаннвд ана.штичннх карт та дабудов! синтетично®
Bei рослини, в тому чнап i плодом. тдшрядковуютъея чаконам максимуму та мппмуму. Цей закон лде на юлькох базових положениях: органпми можуть мати широкий диапазон толерантносп стосовно одного фактора i вузышй стосовно ¡ншош; оргашзмн з широким дапазоном толерантност! до век факгорш, як правило, вирпняються великою розповсюджешстю в природ!: ямцо умови за одним фактором не оптимальш для вшу, то можна звузити i Д1аш:юн толерантносп до iнпшх факторав швколншньото оередовища; в природ! оргашзмн дуже часто потрапляють в умови. яга не ящоовшюлъ оптимальному значению того чи ¡иного фактора, виявленого в лабораторн. i roai роль компенсуючого приймае якийсь шший фактор (або фактори).
В результат! проведение дослщжень встановлена роль природннх умов щодо в прощу вання плодово-япдних культур: рельефу (експозищя, крутизна, теплоенй режим схилш, вологозабезпечення схи;йв. тгсометричш рзвш); шдземних вод (глибина залягання першого водоносного горизонту, ступшь загально! мшералтци): к:нмату (температура початку встстацн. температура початку цвшння. необидна сума актив них температур, температура настання першду листопаду, температура настання бюлопчного сиокою, ил ькость опад)в у пер ¡од вегетацп, ылькость опадш протягом року, тривалисть вегетацшлого перзоду, волопетъ повпря); об'ектш пдрографн; фунтш (товщина кореневmichoго шару, гранулометричний склад, глибина залягання внеоколужних гор изошла bmsct гумусуj bmict скелетно] частини).
Для здшенення детального анатзу форму вання та функцюнування СЛК проведен! фйошдикащшй доелгдження в межах заплавних ландшафта басейну р, Гук1в. Встаговлено реакшю в1дпов5дних ф| тошди катер ш на pH грунту та вмют гумусу, Також на тдстаЫ метода фшиндикащ! встанонлеш оптищльщ грунтов! умови для в прошу вання на йпоши р ет ших плодов их культур.
В подальшому бу в створений алгоритм оцшки ландшафт!в територп для шлей сад1вн!щтва (рис, 5.). Вш включае в себе п'ять бдоюв: 1) ощшса рельефу (320 бальних категорш), 2) оцшка шдземних вод {16 балъних категорий), 3) еро ййионебе:}печн1Сть (4 бальних категорп). 4) оцшка мжрокдшатт (13 балъних категорш), 5) оцшка грунив (2520 бальних категорий).
В основу алгоритму ошнки рельефу покладеш три характеристики рельефу: експозищя, крутизна та висотш ршщ. Експозицш розмнцещ за ступенем оснтлення в такому спадаючому порядку': твдеНпай - 86, твденнп-схгдтт - 7бг твденно-хтдний - 66, сходный - 56, зах1дний - 46, твтчно-шдний - 36, пттчно-захгдний -26, твтчний - ¡6. Крутизна згрл иована в п'ять груп: 0-5,0° - 56; А / - 10,0" - 46; 10 1 15,0°- 36: 15,1' - 20,0°-26; 20,1 25.0° !6. Висотш рц>ш мають вшш груп: до 150 - 86; 151 - 200 - 76; 201 - 250 - 66; 251 - 300 ~ 56; 301 - 350 - 46; 351 - 400 -36: 401 - 450- 26; 4511 вшце - 16,
Для ощнки шдземних вод покладеш дв1 характеристики: глибина залягання водоносного горизонту (<1 м —16: 1,1-2,0 м — 26: 2,1-3,0 м - 46: 3,1 < м - 36,) та ступшь шнерал1защ1 шдземних вод. г/л (дуже слабкий {<0,5) - 26; слабкий (0,6-2.0) - 36; середнш (2,1-6,0) - 46; сильной (6,1<) - 16).
територп для шлей садшництва
Ощнка ерозшнонебезпечноеп полягае у вплиш об екпв пдрографп на сроийну ситуащю територп: мтмалъна ерозШна небезпека - 46 (тнмчассш водотоки, притоки р1чок та piioi не впливають на територш); слабка ерозШна небезпека - 36 (вплив р i ч к и та приток); середня ерозШна небезпека - 26 (вплив тимчасових водотокш, р1чок та !х приток); сильна ерозШна небезпека - 16 (вплив став ¡в. шдсилений д1ями тимчасових водотоив, приток та головней р1чки).
Ощнка лйкроклгмапв по в1дношснню до сприятливосп вирощування плодово-япдних культур багато в чому повторюе оцшку рельефних умов, а саме експозицшну складову: м\крокл\мати водод1Л1в i надвисоких терасоеаних piemm -96, низъках заплав - 86, низъках i середтх терас - 106, дншц яр/'е та балок - 26, cmpiMKiix cximie - 16, cximie nieHi4Hoi експозицп - 36, cxwiie niedennoi експозицп -136, cxwiie 3axidHoi експозицп - 66, cxwiie cxidHoi експозицп - 76, nieHiuHosaxidmix cxwiie - 46, nieniuHO-cxidmix cxwiie - 56, теденно-зстднга cxwiie - 116, теденно-cxidmix cximie - 126.
В основу алгоритму оцшки грунтов покладеш п'ять характеристик за якими ведеться ощнка: 1-ша - тип грунту (буруеато-тдзолиегт' - 26, сетло-cipi л1'сов!' -46, dpi nicoei - 66, темно-cipi nicoei - 76, чорноземи отдзоленi - 86, лучт - 36, болотнi - 16.). 2-га - рН {<4 - 16, 4,1 - 8,0 - 36, 8,0< - 26). 3-тя - илыасть гумусу (<1 - 16, 1,1 - 3,0 - 26, 3< - 36). 4-та - змипсть (незмигт' - 56, слабозшит' - 46, cepedHb03Miimi - 36, mumi - 26, сильно шипи' - 16). 5-та - мехашчний склад (тщанi - 36, сутщат - 56, легкосуглинкоеi - 76, середньосуглинков!' - 66, еажкосуглинкое1 -46, легкоглиниспи' 26, глинистi - 16).
Ощнка територп для щлей сад1вництва проводиться в умовних балах. Умовш бали розмщеш проиорщйно до шкали толерантносп природних умов Хотинсько! височини щодо плодових рослин. Мтшмальш та максимальш показники одержують низыа бали; показники внутршньо! дина\пчно1 р1вноваги - висош бали.
Ощнено ландшафтш \псцсвост1 за розробленим алгоритмом, зважаючи на те, що максимальний бал 72, а мшшальний 12 (рис. 6.): дуже iicciipiisi i.niiti - до 226. (це MicucBOCTi каньйоноиод1бних долин малих р1чок складених галечниками, шсками, сушсками i суглинками на нижньодевонських аргштах i шсковиках та нижньокрейдових шсках, алеврол1тах та шщаних фл1шах з чорноземно-лучними та лучними карбонатними грунтами шд сухостеиовими елементами рослинносп з включениями велико! шлькосп рудеральних асощащй, а також яри та балки складеш суглинками та щебенем на верхньобаденських cipnx глинах, rincax, алевролгах, шсковиках та нижньосарматських глинах, алевролгах i шсковиках з TCMHO-cipriMH та арими л1совими грунтами шд л1совою та р1знотравно-лучною рослинн1стю з включениями галявинних асощащй), iicciipiisii.niiti — 23-336. (заилава складена галечниками й шсками, що перекрип лесопод1бними сушсками та суглинками на cipnx ваинистих глинах п прошарками алеврол1тлв i шщанишв та нижньодевонських арпл1тах та шсковиках з дерновими та лучними алкшальними Грунтами шд р1знотравно-лучною рослиншстю з включениями велико! шлькостл вербових та болотних асощащй, а також коритоподабш днища малих р1чок, складеш галечниками, шсками, сушсками i суглинками на нижньосарматських глинах, алевролгах та шсковиках з дерновими, лучними та чорноземно-лучними грунтами
Рис. 6, Оцшка ландшафтних míchcboctcíí трансекти ХотинськоУ височини для цшей садзвництва (басейни pp. Онут, Гуюв, Рокктна)
шд формащями лучно-болотно! рослинносп та верболозом), слабосприятлив! - 34-446. (низыа тераси складеш галечниками й шсками, що перекрип лесопод1бними суглинками на плюценових вццсладах з чорноземами лучними шд злаковою рослиншстю з включениям велико! шлькосп рудеральних асощащй; схили бокових приток складеш переввдкладеними алкшальними в1дкладами: галечниково-гравшними, шщаними й сушщано-суглинистими на нижньосарматських глинах, алевролгах та шсковиках з слрими люовими та темно-арими люовими грунтами шд р1знотравно-бобовою рослиншстю з невеликими включениями рудеральних асощащй; вододши складеш суглинками та щебенем на нижньосарматських глинах, алевролгах та шсковиках з свпло-ирими та бурувато-шдзолистими грунтами шд люовою рослиншстю з переважанням грабу та буку а також ерозшно-карстов1 лощини стоку складеш лесопод1бними сушсками й суглинками з розаяною в них алкшальною галькою на нижньобаденських глинах, rincax, алевролгах та шсковиках з чорноземами ошдзоленими шд ргшотравно-лучною рослиншстю), сприятлив! — 45-556. (середш тераси складеш валунами та галечниками, що перекрип шсками, сушсками й жовто-бурими суглинками на нижньодевонських аргшгах i шсковиках з тсмно-слрими люовими грунтами шд р1знотравно-злаковою рослиншстю з включениями рудеральних асощащй а також схили вододЫв складеш лесопод1бними сушсками та суглинками з розс1яною в них алкшальною галькою на нижньосарматських глинах, алевролгах та шсковиках з слрими л1совими грунтами шд ргшотравно-лучною рослиншстю з включениями галявинних асощащй), дуже сприятлив! - 56-666. (переважно середш та висош тераси, складеш валунами та галечниками, що перекрип шсками, сушсками й жовтими суглинками на плюценових ввдкладах та нижньосарматських глинах, алевролгах та шсковиках з тсмно-с1рими та слрими люовими грунтами шд рпнотравно-'иаковою та бобовою рослинн1стю з включениями рудеральних асощащй), надзвичайно ciipiisi i.niiti - 67 i бшьше 6aniB (такою сприятлив1стю володшть окрем1 урочища попередньо! категор1! ощнки).
Висновки та пщеумки. Авторська комп'ютерна програма в середовипц розробки С++ дозволяе створювати синтетичш карти як яюсного. так i шлыасного характеру. Вона може бути застосована не тшьки з метою ощнки тсриторй' для щлей сад1вництва. але й використовуватися в значно ширших межах для об'еднання та додавання ф1зико-географ1чних карт. Проведена комплексна ощнка територп Хотинсько! височини по семи категор1ях сприятливосп: (дуже несприятлив1 - до 226, несприятлив1 - 23-336, слабо сприятлив1 - 34-446, сприятлив1 - 45-556, дуже сприятлив1 - 56-666, надзвичайно сприятлив1 - 67 i б1льше 6ал1в).
Список дпературн
1. Кирилюк С. Анал1з ландшафтно! структури TepHTopii для цшей сад1вництва (на приклад1 Кл1шювецько1 сшьсько! агломеращ! Хотинського району) // Науковий в1сник Чершвецького ушверситету: Зб1рник наукових праць. Вип. 220: Географ1я. - Чершвщ: Рута, 2004. - С. 42 - 52.
2. Кирилюк С. Геоморфолопчш умови Хотинського району для цшей сад1вництва // Науковий в1сник Черн1вецького ушверситету: Зб1рник наукових праць. Вип. 238: Географ1я. - Черн1вц1: Рута, 2005.-С. 105-121.
3. Кирилюк С.М. Значения криниць для вивчення Грунтових вод сшьських населених иунгав // <Кзична географ1я та геоморфолопя. - К.: ВГЛ 06pii, 2005. - Вип. 49. - С. 173 - 178.
4. Кирилюк О., Кирилюк С. Сучасний стан антропогенно! перетвореност1 територп басейну р1чки Хугав // HayKOBi записки Вшницького державного педагопчного ушверситету ¡меш Михайла Коцюбинського. Сер1я: Географ1я - Вшниця, 2006. - Вип. 11. - С. 73 - 79.
5. Кирилюк С.М. Алгоритм оцшки рельефу Хотинсько! височини для зведення сад1в // <Кзична географ1я та геоморфолопя. - К.: ВГЛ 06pii, 2006. - Вип. 51. - С. 214 - 220.
6. Кирилюк С. Мжроюимати Хотинсько! височини та !х вплив на розвиток сад1вниц!ва // HayKOBi записки Вшницького державного педагопчного ушверситету ¡меш Михайла Коцюбинського. Сер1я: Географ1я - Вшниця, 2006. - Вип. 12. - С. 37 - 42.
7. Кирилюк С. Роль ф1то1ндикатор1в у виявленш оптимальних Грунтових умов для зростання плодових дерев (на приклад! трав'янистих ф1тоценоз1в заплавних ландшаф™ басейну р1чки Гугав) // Науковий в1сник Чершвецького ушверситету: Зб1рник наукових праць. Вип. 304: Географ1я. -4epHiBni: Рута. 2006. - С. 77 - 94.
8. Кирилюк С., Кирилюк О. Ландшафтш комплеки р1чкових долин Хотинсько! височини (на приклад! долин Гукова, Рокитно! та Онута) // Pi4KOBi долини. Природа - ландшафта - людина: 36ipHHK наукових праць. - Чершвщ - Сосновець, 2007. - С.136 - 145.
9. Кирилюк С., Гуцуляк В. Грунтов! води населених пункпв Клшгавецько! сшьсько! агломераци. - Черн!вц!. Золот! литаври, 2002. (Матер!али м!жнародно! науково! конференци 22 - 23 кв!тня 2002р.)-С. 25-29.
10. Кирилюк С., Гуцуляк В. Оцшка рельефних умов для вирощування плодових культур // Ландшафта та геоеколопчш проблеми Дшстровсько-Пругського регюну: Матер!али м!жнародно! науково! конференц!!, присвячено! 130-р!ччю заснування Чершвецького нащонального ун!верситету та 60-pi44io створення кафедри ф!зично! географн (15-18 грудня 2005). - Чершвщ: Рута, 2005. - С. 151 -152.
11. Кирилюк С., Кирилюк О. Еколопчна безпека у басейш р!чки Хуюв // Ландшафти та геоеколопчш проблеми Дшстровсько-Прутського регюну: Матер1али м1жнародно! науково! конференц!!, присвячено! 130-р!ччю заснування Чершвецького нац!онального ушверситету та 60-р!ччю створення кафедри ф!зично! географи (15-18 грудня 2005). - Чершвщ: Рута, 2005. - С. 74 - 45.
12. Кирилюк С. Алгоритм оцшки Грунпв для зведення сад!в // Географ!я, еколопя, геолог!я: перший доевщ наукових досл!джень: Матер!али М!жнародно! науково! конференц!! студент!в i acnipaHTie, присвячено! 155-р!ччю видатного досл!дника Придшпров'я В.О. Домгера / За ред. проф. Л.Г Зеленсько!. - Дшпропетровськ. Вид-во ДНУ, 2006. - Вип. 3. - С. 100 - 102.
Sergey Kyryliuc Construction of digital physic geographical maps
In article it is complemented and more detailed developed the row of aspects of theoretical-methodological principles of landscape-ecological analysis of the territory with the purpose of its estimation for gardening. Created methodological base for landscape-ecological estimation of the territory. Conducted analysis of environmental conditions of Hotin" s sublimity and selected criteria of estimation of the territory, because of ecological tolerance of natural environment in relation to fruit cultures. Developed universal algorithm of landscape-ecological estimation of the territory for the aims of gardening. In the process of research there was the created computer program (environment of С++) for the leadthrough of the automated estimation of the territory.
Key words: the author's computer program, digital physic-geographical card, landscape-ecological estimation. С. Кирилюк Построение цифровых физико-географических карт
Создана компьютерная программа (среда С++) для проведения автоматизированного синтеза аналитических физико-географических карт. Согласно разработанному алгоритму синтеза и авторской компьютерной программе произведена ландшафтно-экологическая оценка отдельных территорий Хотинской возвышенности для целей садоводства.
Ключевые слова: авторская компьютерная программа, цифровая физико-географическая карта, ландшафтно-экологическая оценка.
Статья поступила в редакцию 25.07.2008 г
