Применение геоинформационных технологий для создания гипсометрической карты Лисинского научно-исследовательского и учебного полигона

Разработана методика составления и анализа гипсометрических карт на основе применения геоинформационных технологий. Установлено, что высоты над уровнем моря на изучаемой территории составляют от 34 до 102 м; наблюдается постепенное общее снижение высоты в направлении от северо-запада к юго-востоку, как и течение большинства протекающих здесь рек. Проведен статистический анализ полученных результатов, определено распределение площадей изучаемой территории по высоте над уровнем моря, показано, что участки с высотами 60–75 м над уровнем моря занимают более 52% всей изучаемой площади. Предложенная методика составления и анализа гипсометрических карт с помощью цифрового моделирования рельефа и ГИС- технологий может служить инструментом современного ландшафтного анализа. Методика позволяет формировать динамичную и наглядную систему представления пространственных данных о ландшафтах. Ряд операций (построение горизонталей, определение площадей, выполнение статистических расчетов, представление карт) при этом выполняется значительно эффективнее, чем при традиционной «ручной» обработке. Гипсометрические карты, представленные средствами ГИС, позволяют выполнять разносторонний анализ изучаемой территории совместно с другими пространственными данными (материалами дистанционного зондирования Земли, лесными картами, геоинформационными данными лесоустройства). Такой анализ может использоваться для оценки ландшафтных характеристик изучаемой территории, выявления и уточнения природных рубежей, планирования хозяйственных мероприятий на основе ландшафтного подхода. Например, переклассификация слоя гипсометрической карты с разным шагом (5, 10, 20 м и т. д.) позволяет уточнять границы ландшафтных фаций и урочищ. Набор пространственных данных, включая гипсометрические карты, может использоваться для составления и представления ландшафтно-морфологических карт. Ландшафтно-морфологические карты являются многолетней научной основой ведения разнонаправленного хозяйства и природопользования на изучаемой территории. Они могут служить основой мониторинга состояния, использования лесов и лесных земель. На основе ландшафтно-морфологических карт можно вести непрерывную оценку и инвентаризацию природных ресурсов: земельных, воздушных, водных, растительных и животных популяций.

1. Алексеев А.С., Никифоров А.А. Влияние рельефа на структуру и продуктивность лесных ландшафтов с применением 3D-моделирования на примере Лисинского учебно-опытного лесхоза // Лесоведение. 2014. № 5. С. 42–53.

2. Алексеев А.С., Черниховский Д.М. Анализ связей структуры и продуктивности лесов с морфометрическими характеристиками рельефа на примере ландшафтов Ленинградской области // Лесоведение. 2020. № 2. С. 99–114.

3. Анненская Г.Н., Видина А.А., Жучкова В.К., Коноваленко В.Г., Мамай И.И., Позднеева М.И., Смирнова Е.Д., Солнцев Н.А., Цесельчук Ю.Н. Морфологическая структура географического ландшафта / под ред. Н.А. Солнцева. М.: Изд-во МГУ, 1962. 55 с.

4. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. М.: МГУ, 1997. 64 с.

5. Киреев Д.М. Методы изучения лесов по аэроснимкам. Новосибирск: Наука, 1977. 212 с.

6. Киреев Д.М. Ландшафтоведение. Лесное ландшафтоведение: учеб.-науч. изд. СПб.: СПб ГЛТА, 2007. 604 с.

7. Лурье И.К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков: учебник. М.: КДУ, 2008. 424 с.

8. Нгуен Ч.Т., Киреев Д.М. Некоторые ландшафтные особенности Ижорского плато // Актуальные вопросы в лесном хозяйстве: матер. молодёжной Междунар. науч.-практ. конф. 29–30 ноября 2017 г, Санкт-Петербург. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. С. 94–95.

9. Нгуен Ч.Т, Сергеева В.Л. Сравнительный анализ структуры двух смежных ландшафтов Ленинградской области // Актуальные вопросы лесного хозяйства : матер. II молодежной Междунар. науч.-практ. конф. 23–24 мая 2018 г. СПбГЛТУ, 2018. С. 211–213.

10. Оньков И.В., Шиляева О.Ю., Онянова Т.А. Исследование точности радарных ЦМР, построенных по снимкам АLОS/PАLSАR и модели SRTM, в зависимости от вида отражающей поверхности // Геоматика. 2012. № 4. С. 33–36.

11. Солнцев Н.А. К теории природных комплексов // Вестник МГУ. 1968. № 3. С. 14–27.

12. Флоринский И.В. Иллюстрированное введение в геоморфометрию // Пространство и Время : [электрон. науч. изд.; альманах]. 2016. Т. 11. Вып. 1: Система планета Земля. Стационарный сетевой адрес: 2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.71 (дата обращения: 16.06.2018).

13. Черниховский Д.М., Алексеев А.С. Метод определения характеристик лесов на основе материалов дистанционного зондирования Земли, данных лесоустройства и алгоритма k-NN (на примере Лодейнопольского лесничества Ленинградской области) // Лесной журнал (Известия высших учебных заведений). 2019. №4. С. 45–65. DОI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.45

14. Черниховский Д.М., Алексеев А.С. Определение средних высот и запасов древостоев на основе обработки информации топографической радарной съёмки, цифровых моделей рельефа и ГИС технологий // Труды СПИРАН. 2019. Т. 18, № 2. С. 416–441. ISSN 2078-9181 (печ.); ISSN 2078-9599 (онлайн).

15. Черниховский Д.М. Оценка взаимосвязей морфометрических характеристик рельефа с количественными и качественными характеристиками лесов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. Вып. 216. С. 69–90.

16. Шипулин В.Д. Основные принципы геоинформационных систем: учеб. пособие. Харьков: ХНАГХ, 2010. 337 с.

17. Rаbus B., Eineder M., Rоth А., Bаmler R. The shuttle rаdаr tоpоgrаphy missiоn – а new clаss оf digitаl elevаtiоn mоdels аcquired by spаce bоrne rаdаr // ISPRS Jоurnаl оf Phоtоgrаmmetry аnd Remоte Sensing. 2003. Vоl. 57. P. 241–262. URL: https://eаrthexplоrer.usgs.gоv/