Вы здесь

Ландшафтно-екологічні основи інтеграції даних в земельні інформаційні системи

Автор: 
Мкртчян Олександр Сергійович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
0406U005257
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

розділ 2.2). У зв’язку з цим актуальною
проблемою є розробка методів ефективної інтеграції інформації таких карт у ЗІС.
Така інтеграція має передбачати уточнення інформації існуючих карт та її
приведення до більшого просторового масштабу (просторова деталізація).
Нами розроблено оригінальну методику просторової деталізації та уточнення даних
ґрунтових карт на основі їх інтеграції з шарами ЛТС. Основи цієї методики
вперше викладені у [91], а її остаточний, вдосконалений варіант описаний у
[86]. Зазначена методика базується на особливому способі представлення
розподілу категорій ґрунтового покриву. Слід зазначити, що традиційні ґрунтові
карти (як і більшість інших "геокомпонентних" карт) базуються на так званій
дискретній концептуальній моделі [199], яка передбачає виділення ґрунтових
полігонів, кожен з яких передає просторове поширення певного класу ґрунтів
(типів, відмін тощо) або їхніх поєднань (комплексів). Для кожного класу
характерне певне "типове" поєднання властивостей, з яким порівнюються
властивості конкретного ґрунту при його віднесенні до того чи іншого типу. При
цьому має місце "параметрична генералізація" [200], коли локальні
характеристики ґрунтів узагальнюються до характеристик базових класів та
втрачається інформація про відмінності між ґрунтами всередині виділених на
карті ґрунтових ареалів. З іншого боку, відмінності між ґрунтовими типами,
підтипами та відмінами, як правило, носять відносний характер. Так, як
зазначають автори [104], переходи між підтипами сірих лісових ґрунтів є
поступовими; деякий (невеликий) розрив у морфології спостерігається лише між
сірими та темно-сірими ґрунтами. Також поступово йде зміна темно-сірих лісових
ґрунтів опідзоленими чорноземами [104].
Розподіл категорій, між якими відсутні чіткі однозначні відмінності, адекватно
моделюється з використанням апарату теорії нечітких множин [38, 198]. Згідно
неї, кожен елементарний об’єкт (місцеположення) може належати одночасно до
кількох класів; при цьому ступінь часткової належності до певного класу
описується нечіткою функцією належності, яка приймає значення в діапазоні
(0..1), а сума таких функцій для всіх можливих класів дорівнює 1. Відображення
таким способом розподілу категорій ґрунтового покриву являє собою базу даних –
сукупність окремих ГІС-шарів або полів таблиці атрибутів, кожне з яких передає
розподіл функції належності ґрунту до певного класу. Дана модель більш гнучко
відображає просторову варіацію ґрунтів, та дозволяє одержувати більш точні
карти розподілу властивостей ґрунту порівняно зі звичайною ґрунтовою картою
[200].
В якості вихідного джерела інформації про розподіл категорій ґрунтового покриву
обох дослідних ділянок в нашій роботі використано ґрунтові карти масштабу
1:25000. Карта ділянки №1, складена на початку 70-х років інститутом
"Укрземпроект", містить інформацію про розподіл шести категорій (типів та
підтипів ґрунту). Карта ділянки №2, складена фахівцями в ході міжнародного
проекту "Трансформаційні процеси в регіоні р. Дністер", описує ґрунтовий покрив
на рівні ґрунтових відмін, які для спрощення було нами об’єднано
(генералізовано) у три генетичні типи ґрунтів: бурі лісові, дерново-буроземні
та лучно-буроземні; в окремий клас було виділено змиті та розмиті ґрунти,
річняки та виходи корінних порід.
Рис. 6.2. Розподіл основних категорій ґрунтового покриву за даними ґрунтових
карт масштабу 1:25000 на дослідній ділянці 1(А) і 2(Б).
Першим етапом методики є створення цифрового шару розподілу категорій
ґрунтового покриву шляхом оцифровки паперових карт та їхнього геокодування
(прив’язки до системи координат бази даних). Після цього в середовищі ГІС
здійснюється оверлейний аналіз (накладання) цього шару окремо із шарами
генетико-морфологічної ЛТС (див. рис. 5.1 та 5.2) та актуального наземного
покриву (рис. 5.6, 5.9). В результаті отримуємо таблиці відносних частот
зустрічності контурів категорій ґрунтової карти окремо для кожного морфотопу та
типу наземного покриву. Нижче наведено фрагменти таких таблиць, обрахованих для
ділянки №2.
Таблиця 6.1
Фрагмент таблиці відносних частот зустрічності типів ґрунту ґрунтової карти для
морфотопів ділянки №2
Тип
ґрунту
Морфотоп
Бурий лісовий
Дерново-буроземний
Лучно-буроземний
Змиті, нерозвинуті тощо
0,767
0,233
0,561
0,439
1,000
...
...
...
...
...
Таблиця 6.2
Фрагмент таблиці відносних частот зустрічності типів ґрунту ґрунтової карти для
типів наземного покриву ділянки №2
Тип
ґрунту
Тип
наземного
покриву
Бурий лісовий
Дерново-буроземний
Лучно-буроземний
Змиті, нерозвинуті тощо
0,620
0,380
0,964
0,026
0,076
0,625
0,280
0,019
...
...
...
...
...
Одержані частоти відображають інформаційний зв’язок між ґрунтовими контурами
використаної карти та територіальними одиницями відповідних ландшафтних
територіальних структур. Ці частоти в подальшому можна модифікувати (уточнити),
використовуючи апріорні судження про зв’язки між категоріями ґрунтового покриву
та рельєфом і наземним покривом. Наприклад, при обрахунку відповідної таблиці
для ділянки №1, близько 9% площі морфотопу №11 (спадисті флювіально-денудаційні
схили широких балок) припало на лучно-болотний тип ґрунту, що, вочевидь,
пояснюється неточністю проведення меж на використаній ґрунтовій карті. Оскільки
формування зазначеного типу ґрунту в даному місцеположенні практично виключене,
відповідна частота (0,09) може бути розподілена у даному рядку таблиці між
іншими (під)типами ґрунту.
Отримані після уточнення значення частот можуть бути інтерпретованими в
термінах теорії нечітких