Кафедра «география и природные ресурсы»

Полевые исследования.
В ходе полевых исследований на территории Камско-Бакалдинской группы болот обнаружено гнездо беркута, расположенное в лесоболотном ландшафте, типичном для данного вида в условиях восточно-европейской тайги. Известны встречи птиц и в других районах группы болот, что предполагает наличие и других пар. Параметры пространственного распределения беркута достаточно типичны для восточноевропейской популяции вида, в связи с чем, для создания модели распределения гнездовых участков беркута на Камско-Бакалдинских болотах, использованы параметры распределения птиц Верхнекамской гнездовой группировки, выясненные в предыдущие полевые сезоны.
Параметры распределения гнездовых участков беркута:
1. Расстояние между центрами гнездовых участков – 9,9±1,2 км
2. Радиус буфера гнездовой территории – 6,4±1,1 км
3. Диаметр гнездового участка – 5,68±0,98 км
4. Перекрывание гнездового участка с буферной зоной соседней гнездовой территории – 5±0,7%
5. Участок высокоствольного соснового леса в пределах гнездового участка – 100% приоритет
6. Открытое верховое болото в пределах гнездового участка – 100% приоритет
7. Озеро в пределах гнездового участка – 50% допуск
8. Сосновые пустоши в пределах гнездового участка – 50% допуск
9. Буферная зона вокруг населённого пункта, в которой вид не может гнездиться – 5,3±1,1 км.
Камеральная обработка данных в ArcView 3.х.
1. На территорию Камско-Бакалдинских болот создана растровая подложка из топографических карт М 1:200 000. Топографические карты отсканированы, переведены в растровый формат TIFF и зарегистрированы в ArcView в проекции UTM-83, зона 38 (датум WGS-84).
1.1. В графическом редакторе Adobe Photoshop CS2 осуществлено склеивание и индексирование карт, в итоге для каждого листа получен цветоделенный растр в формате TIFF.
1.2. В программе PHOTOMOD GeoCalculator осуществлен пересчет координат угловых точек топографических карт из СК-42 в WGS-84.
1.3. Пересчитанные значения экспортированы в текстовый формат.
1.4. Текстовый файл с координатами опорных точек импортирован в ArcView, где преобразован в шейп-файл с помощью опции Add Event Theme.
1.5. С помощью модуля Image Warp осуществлена привязка топографических карт в проекцию UTM-83, зона 38.
1.6. Далее карты визуально слиты в единое покрытие с помощью расширения Transparent Legend.
2. На основе топографических карт создана векторная тема населенных пунктов.
2.1. Топографические карты переведены в формат GRID с помощью модуля Spatial Analyst.
3.2. Из грид-тем извлечены области черной заливки, соответствующие населенным пунктам и дородной сети.
3.3. Осуществлена элиминация мелких полигонов с помощью Edit Tools (опция Eliminate) путем их удаления. Оставшиеся полигоны не являющиеся населенными пунктами, вычищены из темы вручную.
3.4. По космоснимкам Landsat ETM+ 2000-2001 г. и Aster 2001-2006 гг. выявлены населенные пункты, которые перестали существовать в настоящее время, критерием чему послужило существенное сокращение площади открытого грунта внутри контура населенного пункта и зарастание дорог, ведущих к населенному пункту. Полигоны этих населенных пунктов удалены их векторной темы вручную.
4. Ограничена область для анализа распределения беркута.
4.1. По теме населенных пунктов, извлеченной из топографической карты, построены буферные зоны, шириной 5,3 км для территории на которой беркут с высоко долей вероятности отсутствует на гнездовании.
4.2. Площадь, ограниченная буферами населенных пунктов, преобразована в шейп-файл, определяющий зону возможного гнездования беркута.
5. Создана карта гнездопригодных биотопов беркута.
5.1. По мозаике космоснимков Landsat ETM+ с помощью Image Analyst инструментом отбора, выделены полигоны болот, сосновых пустошей, озер и высокоствольного соснового леса. Данные полигоны преобразованы в шейп-файл.
5.2. Пограничные экотоны болото/высокоствольный лес, сосновая пустошь/высокоствольный лес и озеро/высокоствольный лес извлечены в отдельный шейп-файл.
6. По карте гнездопригодных для беркута биотопов построена система предполагаемых гнездовых участков.
6.1. Для темы экотонов, методом ближайшего соседа по заданному расстоянию с использованием расширения Repeating Shapes построена сеть круглых полигонов, имитирующая структуру распределения гнездовых участков беркута.
6.2. Осуществлен сдвиг системы по осям Х и Y для совмещения единственного известного гнезда с центром соответствующего ему участка.
6.3. С помощью расширения РАСТР-Профи осуществлена трансформация системы круглых векторных полигонов, для совмещения их центров с участками высокоствольного леса вдоль болот.
6.4. По трансформированной теме круглых полигонов создана сеть центроидов с помощью XTools.
6.5. С помощью расширения Nearest Features v. 3.8b рассчитано среднее расстояние между центроидами.
6.6. По вычисленному среднему расстоянию между центроидами построена окончательная система круглых полигонов, имитирующая распределение предполагаемых гнездовых участков беркута.
7. Для реализации биотехнических мероприятий намечены участки, на основе построенной системы распределения предполагаемых гнездовых участков беркута.
За 4 года результативность биотехнических мероприятий превысила 80% и на 90% участках в связи с их целенаправленным неоднократным посещением выявлено гнездование (большей частью на платформах), либо присутствие беркута.

Перечень источников для подготовки к семинарским занятиям

5. 
   Ахаян Р, Горев А. Эффективная работа с СУБД. Санкт-Петербург, 1997. 700 с.
   
6. 
   Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М., 1999. 204 с.
   
7. 
   Замай С.С., Якубайлик О.Э. Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем. Новосибирск, 1998. 110 с.
   
8. 
   Зейлер М. Моделирование нашего мира. Руководство ESRI по проектированию базы геоданных. ESRI, 1999. 254 с.
   
9. 
   Капралов Е.Г., Замай С.С., Охонин В.А., Якубайлик О.Э. и др. Основы геоинформатики: В 2кн. Учеб. пособие для студ. ВУЗов. Под. ред. Тикунова. М., 2004. 480 с.
   
10. 
    Карякин И.В., Бакка С.В., Новикова Л.М. Применение ГИС для повышения эффективности мероприятий по восстановлению численности беркута на территории биосферного резервата «Нижегородское Заволжье» // Пернатые хищники и их охрана. 2006. № 6. С.16-20.
    
11. 
    Карякин И.В., Левашкин А.П, Глыбина М.А., Питерова Е.Н. Оценка уровня гибели хищных птиц на линиях электропередачи 6-10 кВ в Кинельском районе Самарской области ГИС-методами // Пернатые хищники и их охрана. 2008. № 14. C.50-58.
    
12. 
    Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И. Аэрокосмические исследования динамики географических явлений. М., 1991. 206 с.
    
13. 
    Лебедева О.А. Картографические проекции. Методическое пособие. Новисибирск, 2000. 37 с.
    
14. 
    Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физической географии. М., 1990. 80с.
    
15. 
    Лурье И.К. Основы геоинформатики и создания ГИС. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. Часть 1. Под ред. А.М. Берлянта. М., 2002.140 с.
    
16. 
    Лурье И.К., Косиков А.Г. Теория и практика цифровой обработки изображений. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. Под ред. А.М. Берлянта. М., 2003.168 с.
    
17. 
    ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы. Основы. Пер. с англ. Дата+. М., 1999. 507 c.
    
18. 
    Митчелл Энди. Руководство ESRI по ГИС анализу». Том 1: «Географические закономерности и взаимодействия» Пер. с англ. Москва, 2000. 198 с.
    
19. 
    Материалы сайта ГИС-ассоциации Российской академии наук. http://www.scgis.ru
    
20. 
    Материалы сайта компании «Дата+». http://www.dataplus.ru
    
21. 
    Материалы сайта «GEOFAQ». http://www.geofaq.ru/
    
22. 
    Материалы сайта «GIScraft». http://www.giscraft.ru/index.shtml
    
23. 
    Материалы сайта «GIS-LAB». http://gis-lab.info/qa.html.
    
24. 
    Материалы сайта «Jenness Enterprises». http://www.jennessent.com
    
25. 
    Новикова Л.М., Карякин И.В. Методическое руководство по сбору полевых данных, их вводу в базы данных, предварительной камеральной обработке и выводу материалов для отчетов и Летописи природы. Н.Новгород, 2008. 116 с.
    
26. 
    Серапинас Б.Б. Основы спутникового позиционирования. М., 1998. 84 с.
    
27. 
    Солнцев В.Н., Рыжков О.В., Трегубов О.В., Алексеев Б.А., Калуцкова Н.Н., Анциферова А.А. Использование GPS- и ГИС-технологий для изучения особо охраняемых природных территорий (на примере ландшафтной структуры Воронежского государственного природного биосферного заповедника). Тула, 2006. 216 с.
    
28. 
    Трифонова Т. А., Мищенко Н. В., Краснощеков А. Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях: Учебное пособие для вузов. – М.: Академический проект, 2005. – 352 с.
    
29. 
    Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии (учебное пособие). М., 1998. 288 с.
    
30. 
    Якубайлик О.Э. Методы и приемы пространственного анализа в геоинформационных системах. Учеб. пособие для студ. специальности 071929 – «ГИС-технологии в обработке экологической информации и природопользовании». Красноярск, 2004. 140 с.
    
31. 
    ArcGIS 9. Картографические проекции. Data+. М., 2000. 109 с.
    

Дополнительные дидактические материалы

Наборы учебных ГИС данных: Векторные слои содержащие основу для составления физических, политических, экономических, различных масштабов подходящих для составления мировых и региональных карт. Мультиспектральные снимки, данные радарного сканирования, наборы сканированных топографических бумажных карт.
Схемы

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕКУЩЕГО, РУБЕЖНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

Материалы для проведения текущего, рубежного и итогового контроля по дисциплине «ГИС-технологии в обработке экологической информации и природопользовании» содержатся в Приложении «Фонды оценочных средств»