Украинские диссертации / ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ / Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Ландшафтно-экологические основы интеграции данных в земельные информационные системы

Диссертация

Автор: Мкртчян Александр Сергеевич

Заглавие: Ландшафтно-экологические основы интеграции данных в земельные информационные системы

Справка об оригинале: Мкртчян Олександр Сергійович. Мкртчян Олександр Сергійович Ландшафтно-екологічні основи інтеграції даних в земельні інформаційні системи дис... канд. геогр. наук

Физическое описание: 215 стр.

Выходные данные: , 2006

Cодержание:

Актуальность темы. Земельные ресурсы являются национальным богатством Украины, от эффективного и рационального использования которого зависит благосостояние ее граждан, состояние окружающей среды и устойчивое общественное развитие. Эффективное управление земельными ресурсами требует надежной и эффективной информационной базы, что в современных условиях реализуется в форме компьютеризированной информационной системы - земельной информационной системы (ЗИС), которая является разновидностью географических информационных систем (ГИС) (United Nations Economic Commission for Europe, 1996; Ларсон, 1999). Важной составляющей базы данных ЗИС есть данные о геопросторовий распределение характеристик природных условий - естественно-географические данные, которые позволяют учесть природные условия и ресурсы при принятии решений по управлению землей (United Nations Economic Commission for Europe, 1996; Круглов, 1998).

В Украине достаточно хорошо осознается потребность в создании таких информационных систем, однако, почти все внимание уделяется регистрации информации о юридические атрибуты земли, в то время как вопросы методов сбора, способов организации и формы представления естественно-географических данных в ЗИС, несмотря на их важность, фактически не исследованы (Лихогруд, 2001, 2002). В частности, разнообразие источников естественно-географических данных и их свойств предопределяет актуальность проблемы разработки методик интеграции этих данных в ЗИС. Методики интеграции естественно-географических данных должны основываться на надежной теоретико-методологической основе, которая будет обеспечивать соответствие принципов и методов интеграции данных особенностям структуры и организации природных систем. В качестве такой основы целесообразно использовать теоретические положения ландшафтоведения и, в частности, ландшафтной экологии как комплексной науки о пространственные аспекты взаимодействий между компонентами ландшафта (Солнцев, 1949; Мильков, 1966; Миллер, 1972, 1974; Геренчук, Кукуруза, 1977; Исаченко, 1980, 1991; Шищенко, 1988; Пащенко, 1993, 1999; Гродзинский, 1993; Мельник, 1997; Круглов, 2000, 2004; Миллер, Петлин, Мельник, 2002; Forman, Godron, 1986; Naveh, Liebermann, 1994). В ландшафтознавстві существует ценный опыт исследований по вопросам качественной оценки земель и рациональной организации земельного кадастра (Раменский, 1938; Арманд, 1958; Геренчук, 1965; Топчиев, Костюченко, Проскура, 1966; Топчиев, Мальчикова, 2002). В настоящее время существует потребность в развитии и расширении существующих достижений с учетом возможностей современных ГИС-технологий.

Связь работы с научными темами, программами. Исследование связано с госбюджетным темам географического факультета Львовского национального университета имени Ивана Франко Вс-77Б „Географические проблемы Западного региона Украины” и Вс-220Б “Географические проблемы развития депрессивных регионов Украины”. Исследование представляет интерес с точки зрения реализации Программы создания автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра (постановление Кабинета Министров Украины № 1355 от 2 декабря 1997 года).

Цель и задачи исследования. Главной целью работы является разработка основ интеграции разнородных данных о земельных ресурсах в многофункциональные ЗИС на основе ландшафтно-экологического подхода. Для достижения этой цели решались такие задача:

1) проанализировать функции ЗИС и на основании такого анализа сформулировать основные требования к содержанию и структуре естественно-географических данных ЗИС;

2) разработать концепцию структуры базы естественно-географических данных ЗИС;

3) на примере двух опытных участков, расположенных на равнинной территории и в горах, разработать основы создания моделей отдельных ландшафтных территориальных структур (ЛТС) как элементов базы естественно-географических данных ЗИС;

4) уточнить крупномасштабные грунтовые данные на опытные участки, используя ландшафтно-экологический подход и ГИС-моделирование;

5) выполнить оценочное геопросторове моделирования пригодности земель опытных участков для выращивания картофеля в ГИС-среде с использованием моделей ЛТС, цифровых моделей рельефа (ЦМР) и других сопутствующих данных.

Объектом исследования являются природные и природно-антропогенные геосистемы самых низких пространственных уровней. Предмет исследования - отображение свойств геосистем в базе данных ЗИС.

Использованные методы исследования включали анализ теоретических трудов отечественных и зарубежных исследователей; собственные полевые наблюдения и анализ региональной литературы; ландшафтно-экологическое картирование и метод ландшафтной индикации; генетический и системный подходы; геоинформационное моделирование и анализ, в частности - оверлейний анализ, методы картографической алгебры, фокальные и глобальные операторы; методы математической статистики и теории вероятностей, в частности - мультирегресійний анализ, метод Монте Карло, методический аппарат теории Бейєса и теории нечетких множеств; графическую и картографическую визуализацию информации.

Научная новизна полученных результатов. 1) На основе определения функции естественно-географических данных в ЗИС, которая заключается в информационной поддержке оценке земли, сформулированы требования к содержанию и структуре этих данных. В частности, данные в ЗИС должны иметь высокую пространственную детальность и большой территориальный объем, отображать свойства различных геокомпонентів, удовлетворять разнообразные, часто непредсказуемы практические потребности. При этом создание и поддержка базы естественно-географической информации в ЗИС должны быть экономически целесообразными. 2) Разработана концепция структуры базы естественно-географических данных ЗИС в составе двух основных блоков - базовой и производной информации. Сформулированы принципы классификации ЛТС по типам системообразующих отношений, определенный набор ЛТС, которые наиболее адекватно отражают геопросторову дифференциацию ландшафтных характеристик и модели которых должны быть привлеченным к блока базовой информации. 3) Разработаны принципы создания моделей отдельных ЛТС, их классификации и картирование на основании ГИС-технологии. Определены и обоснованы оптимальные параметры моделей генетико-морфологической ЛТС, наземно-покровной и басейново-тальвегової ЛТС, разработана структура атрибутов соответствующих ГИС-слоев. Созданы детальные базы данных соответствующих ЛТС для двух опытных участков (точность соответствует масштабу 1:5000, 1:10 000). 4) Разработана и применена методика интеграции в базы данных ЗИС данных с менее точных почвенных карт. Методика базируется на использовании ландшафтно-экологического подхода в сочетании с теориями нечетких множеств и теории Бейєса. Разработанная методика позволяет повысить пространственную точность таких данных и более адекватно отразить распределение соответствующих природных характеристик. 5) Осуществлен оценочное моделирования пригодности земель опытных участков для выращивания картофеля в среде ГИС с использованием базы данных ЗИС и вспомогательной непросторової информации.

Практическое значение полученных результатов. Разработанные образцы естественнонаучного блока ЗИС для опытных участков могут быть использованы как прототипы для создания ЗИС территорий сел и поселков городского типа. Разработана методика интеграции и уточнения грунтовых данных может использоваться в грунтовых зніманнях, для уточнения существующих карт. Разработан подход к оценочного геопространственного моделирования пригодности земель опытных участков для выращивания картофеля может использоваться при оценке пригодности земель других участков для различных типов землепользования. Поэтому результаты исследования могут представлять интерес для Центра государственного земельного кадастра при Государственном комитете Украины по земельным ресурсам при создании кадастрово-регистрационных систем государственного, регионального и базового уровней; Института землеустройства и его филиалов при составлении проектов землеустройства; любых других учреждений и организаций, которые занимаются вопросами сбора и распространения информации о природных условиях, обеспечения рационального использования и охраны земельных ресурсов, их оценки и т.д. Разработаны принципы создания ГИС-моделей отдельных ЛТС и интеграции в ГИС отраслевых данных могут способствовать более эффективной организации региональных ландшафтно-экологических исследований.

Личный вклад соискателя. Основные научные результаты, изложенные в диссертации, полученные лично автором, о чем свидетельствуют единоличные публикации, в которых освещены ключевые вопросы. Автором собраны и оцифровано первичные данные, обработано литературные источники, выполненные обработка и анализ данных в ГИС (в частности, оверлейний и геостатистичний анализ). Разработаны образцы естественнонаучного блока ЗИС для опытных участков. Разработаны методики интеграции в ЗИС данных с менее точных почвенных карт и оценочного картирование пригодности земель для выращивания картофеля.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Международной конференции “Природные леса в умеренной зоне Европы - ценности и использования” (Мукачево, 2003), Всеукраинской научной конференции \"Гидрология, гидрохимия и гидроэкология\" (Киев, 2003), Международной научной конференции \"Экологическая география: история, теория, методы, практика\" (Киев, 2004), Пятой научно-теоретической конференции с постнеклассических методологий в географии \"Феномен ландшафта: части-все-все\" (Киев, 2003), Международной научной конференции \"Ландшафтоведение: традиции и тенденции\" (Киев, 2004), XI Ландшафтной конференции (Москва, 2006), научных конференциях профессорско-преподавательского состава Львовского национального университета имени Ивана Франко (2000-2005 г.г.)

Публикации. По результатам исследований по теме диссертации опубликовано 19 научных работ, из них 11 - в изданиях, входящих в перечень профессиональных изданий ВАК Украины по географических наук.

.

ВНИМАНИЕ работа на украинском языке. Для перевода на русский язык Вы можете воспользоваться переводчиком, который получите после заказа данной работы БЕСПЛАТНО.