Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 19
Текст из файла (страница 19)
С помощью этойфункции можно установить изменение характера распределения точечных объектов взависимости от масштаба d. Если функция L(d) находится в пределах доверительногоинтервала, то в этом случае распределение точечных объектов является случайным, еслипревышает доверительный интервал – групповым, меньше доверительного интервала –равномерным. Для удобства анализа на графиках результат представлен в виде функцииL(d) – d.101Коэффициент автокорреляции МоранаВ случае пространственной автокорреляции производится оценка степеникоррелированности между различными значениями одного и того же признака, которыепространственно смещены друг от друга на заранее заданную величину.
Коэффициент IМорана как частный случай такой корреляции позволяет дать характеристикупространственной структурированности популяции.В общем виде формула расчета коэффициента Морана имеет следующий вид:,где n – число точек или пространственных единиц, x – значение переменной, –среднее значение признака по всей совокупности значений, wij – “вес”, который отражаетстепень близости (или удаленности) между точками i и j в пространстве (в нашем случае –расстояние между точками в прямоугольной системе координат).Коэффициент Морана может принимать значения в интервале от –1 до +1. ЗначенияI принимающие положительные значения свидетельствуют о наличии положительнойпространственной автокорреляции (т.е. пространственно близкие точки более похожи вотношении частоты анализируемого признака), тогда как отрицательные значения – оналичииотрицательнойпространственнойавтокорреляции(т.е.пространственноудаленные точки более похожи в отношении частоты анализируемого признака).Результаты могут быть получены как в целом для всей совокупности значений, такотдельно для точек с заданными расстояниями.
Таким образом можно проследитьизменение значение коэффициента Морана изменения численности в различныхмасштабах.Использование спутниковых снимковПрименение космических снимков в работе перестает быть прерогативойвысококвалифицированных узких специалистов – дешифровщиков. Эти снимки уже неимеют «грифа секретности» и выложены в свободный доступ на различных серверах.Пространственное разрешение такой съемки вполне позволяет решать ряд практическихзадач по мониторингу различных объектов и отслеживанию некоторых процессов не толькона поверхности земли, но и в водной толще.
В большом количестве современныхпубликаций использованы материалы космической съемки поверхности воды и процессов,происходящих в водоемах.102Идентификация объектов в прибрежной зоне северных морей осложнена тем, чтохолодная вода, насыщенная кислородом и богатая планктоном, обладает очень низкойпрозрачностью.
Инфракрасное излучение солнца поглощается и рассеивается в самомверхнем слое воды (первые сантиметры глубины). Лучи красного спектра, используемые, восновном для фотосинтеза зелеными и бурыми водорослями, поглощаются и рассеиваютсяна глубине первых десятков сантиметров. Зеленый и синий свет, участвующий вфотосинтезе у бурых водорослей, исчезает на глубине первых метров. Глубже 20 метровнаступает полная темнота.
В концентрации планктона большую роль так же играет и то,что верхний 20-и метровый слой воды лучше прогревается. Глубже температура водынередко опускается до 0° С и ниже. В связи с этим, при работе с дистанционнымиматериалами мы можем оперировать полигонами, находящимися только у самойповерхности воды. Это литораль и верхняя сублитораль, включающая в себя зонураспространения водорослей-макрофитов, таких как фукусы (Ascophyllum nodosum, Fucusspp.) и ламинарии, способных образовывать скопления, площадью до нескольких десятковм2 и распространяться вдоль побережья на значительные расстояния. Благодаря этому онистановятся основными маркерными объектами для идентификации по космоснимкам.Однако следует иметь в виду, что у бурых водорослей зеленый пигмент хлорофилл,отражающий свет в зеленом спектре, маскируется каротиноидами. Это пигменты,поглощающие свет в сине-зеленом спектре. Поэтому в видимом спектре (красный, зеленый,синий) они становятся, практически не видны с околоземной орбиты.
Для ихидентификации мы должны воспользоваться различными комбинациями каналов,включающих и каналы «теплового» спектра.Спутниковая съемка высокоорбитальных аппаратов, имеющая низкое разрешение,активно используется для мониторинга морского льда в высоких широтах. С помощьюкомбинаций каналов различного спектрального диапазона определяется возраст иплотность льда.
В результате оцифровки этих данных строятся модели и прогнозыдинамики морских ледовых покрытий. В Приложении 1 приведены практическиерекомендации по использованию спутниковых снимков для изучения сообществприбрежной зоны.ЗАКЛЮЧЕНИЕЛандшафтные карты как метод объединения дистанционных и прямыхнаблюденийОбъединение результатов, полученных как дистанционными, так и традиционнымиметодами, позволяет перейти от классических способов представления результатов103(таблицы, схемы) к составлению карт распределения донных комплексов.
При этомвозникает проблема выделения, систематизации и классификации наносимых на картуконтуров. Кроме биологической информации, результаты дистанционного зондирования ипрямых (водолазных, видео- и фотонаблюдений) несут много дополнительной информацииоб облике морского дна на различных участках.При картографировании прибрежной зоны от супралиторали до глубины в десяткиили первые сотни метров наиболее продуктивным может оказаться сочетание всех методовдистанционных исследований: спутниковой фотографии для литорали и самых верхнихотделов сублиторали до глубины 5 – 10, возможно – 15, метров; картирования с помощьюГЛБО для глубин от 5 – 7 м; проведение видеосъемки и фотографирования отдельныхучастков дна.
Традиционные методики исследований донных экосистем при этом остаютсянеобходимым этапом для калибровки дистанционных данных и для проверки карт-гипотез,создаваемых на основе дистанционного исследования. Повторные съемки одного и того жеучастка дна с интервалом в несколько лет позволят достоверно отличать антропогенную иприродную составляющие в процессах трансформации донных ландшафтов и служитьосновой экологического мониторинга.Картографирование дна с использованием дистанционных методов имеет рядочевидных преимуществ по сравнению с другими методами обследования дна – за короткоевремя может быть получена информация о достаточно больших по площади участках дна –для составления «мозаики площадью» в несколько квадратных миль (до первых десятков)достаточно одного дня. В тот же день по окончании работ на столе у исследователейнаходится трехмерная карта дна и планшет, отражающий особенности отражения сигналапо всей исследованной площади. Выделенные контура заверяются с помощью спускаемойвидеокамеры и прямым пробоотбором (дночерпателем или драгой).
Это позволяетполучить информацию о литологических и биологических характеристиках каждогоконтура. В результате, за несколько рабочих дней в распоряжении исследователейоказывается карта-схема изучаемой площади с нанесенными на нее контурами,соответствующими неоднородности донного осадка, рельефа и донной растительности.Дальнейшее использование дистанционной информации зависит от задачи конкретногоисследования и требует сбора дополнительных данных, описывающих каждый извыделенных контуров.104Сравнение дистанционных методов в исследовании донных ландшафтовГоризонтальное разрешениеСкоростькм2/часСпутниковаясъемка1000м100м1м0,1 м0,01 м0,001мБольше100•Аэрофо Большетосъемк 10аМногол Около 5учевойэхолотГЛБО10м••••ПридонныйпрофилографВидеосъемкаМеньше1ФотосъемкаОколо0,1КоличественныйпробоотборОколо0,003Около0,2Требуетопределеннойквалификации отдешифровщика ииногдаконтрольнойзаверочной работына местности•Создает точный 3Dрельеф, площаднаясъемка хуже чемГЛБОВысокоразрешающаяплощаднаясъемка•Около3,5Комментарии•Работаетпопрофилю–неплощадная съемка••••••При разрешении выше 1 мвозникаютпроблемыточной привязки105Видеосъемкасносителя–буксируемыекамеры, ROVЗависитотметодикипроведения съемкиДночерпательБокскорерМультикорер//РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРААвтономные необитаемые подводные аппараты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
