Автореферат (1151762), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Сценарным исследованиям на основе ГИС в мелиорации посвящены работы Л.В. Кирейчевой, И.Ф. Юрченко, И.Ю Савина, Е.Г. Федоровой, А.Г. Корнилова, Е.Л. Макаренко, Е.В. Понькиной и др.Важным моментом при разработке информационной технологии принятия решений является выбор репрезентативного объекта исследований.Во второй главе дано обоснование репрезентативности объекта исследований. В качестве объекта исследований выбран водосбор р. Любожихи (правый приток р.
Оки), расположенный в южном Подмосковье вблизи г. Пущино(рисунок 1). Территория водосбора по ландшафтному районированию Московской области относится к Заокскому округу серых лесных почв; по ландшафтно-сельскохозяйственному районированию к Заокскому ландшафтносельскохозяйственному округу. Изучаемый бассейн является характерным дляЗаокского округа по сельскохозяйственной освоенности, типам почв и эрозионным условиям территории (таблица 1).Заокский сельскохозяйственный округ занимает территорию к югу от р.Оки; расположен на северном склоне среднерусской возвышенности. Рельефпредставлен крупноувалистыми формами с характерными водосборами долинно-балочных систем площадью 10-20 до 40 км2.
Эрозия почв в данном регионевызывается, главным образом, нерегулируемым поверхностным стоком талыхвод. Среднее количество осадков составляет 560 мм. Среднесуточная температура воздуха составляет +4,5°С. Средняя дата перехода температуры через 0°Св сторону положительных значений – 19 марта; через 5°С – 11 апреля. Средняяпродолжительность весеннего сезона – 43 дня. За весну выпадает в среднем 60мм осадков. Средняя дата разрушения снежного покрова приходится на 3 апреля.
Полное стаивание снежного покрова приходится 13 апреля.6PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comРисунок 1 – Топографическая карта водосборного бассейна р. ЛюбожихиТаблица 1 – Обоснование репрезентативности объекта исследованийПриродные условияПлощадь, км2Абсолютные отметки поверхности, мКоэффициент расчленения территории,км/км2Площадь лесов в (%) от общей площади территорииПлощадь сельскохозяйственных угодий в(%) от общей площади территорииПлощадь сельскохозяйственных угодий науклонах более 3° в (%) от общей площадитерриторииЭродированные почвы (светло-, темносерые, серые лесные; тяжело- и среднесуглинистого гранулометрического состава, в(%) от общей площади территории)Среднее содержание гумуса в почвах пашни, т/гаСредний слой стока весеннего половодья,ммЗаокский с.-х. округ(Почвы Московскойобласти, 2002)2550110-2500,9Водосборр.
Любожихи1534,87053,920-251735272,7-2,91,7-260-70657PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com19,8134-2372,1Глубина промерзания в зависимости от условий зимы изменяется от 1518 см до 145-150 см. Оттаивание почвы начинается через 1-2 дня после сходаустойчивого снежного покроваНаблюдения за процессами формирования талого стока и смыва серыхлесных почв проводили в разные годы В.П. Лидов, М.С.
Кузнецов, А.Т. Барабанов, В.И. Косоножкин и др. Как показал выполненный анализ исследованийхарактерным для данного региона является накопление влаги в верхних слояхпочвы за осенний период. Последующее промерзание почв приводит к образованию так называемого «запирающего» слоя, который характеризуется высокой льдистостью и низкой водопроводностью. Комплексное воздействие снеготаяния и осадков в весенний период приводит к интенсивному смыву почв.В третьей главе рассмотрены теоретические и методические основы разработки информационной технологии поддержки принятия решений (ППР) повыбору агромелиоративных мероприятий бассейнах малых рек.Структурная схема информационной технологии содержит следующиеэтапы: (рисунок 2):v сбор исходной информации по пространственным и временным характеристикам бассейна: картографический материал (топографические и почвенные карты, аэрофотоснимки); данные о водно-физических свойствах почв;данные метеонаблюдений (среднесуточная температура воздуха и почв, количество осадков); данные об уровнях воды в замыкающем створе реки.v математическую обработку информации интегрированным наборомпрограммных ГИС- продуктов и редакторами работы с базой данных.
В результате формируется база данных на единой топографо-геодезической основес соблюдением иерархичности и масштабной генерализации данных. В базеданных информация представлена в форме входного пакета для блока моделирования и прогнозирования;v оснащение блока моделирования системой моделей, необходимых длярасчета потерь почвы при весеннем снеготаянии, и служебных расчетных схемдля оценки адекватности и точности моделей;v формирование блока прогнозирования, в котором проводится расчетвозможных потерь почвы с водосбора при заданных условиях снеготаяния ипрогонка заданных сценариев сельскохозяйственного использования земельбассейна для оценки эффективности применения агромелиоративных мероприятий.Математическая обработка информации основывается на:Ø методике создания базы данных ГИС водосборного бассейна малойреки (рисунок 3), которая предполагает обработку базовых карт средствамипрограммного обеспечения ГИС (в работе представлен алгоритм на примерепрограммного обеспечения Arc GIS 9.2) и формирование цифровой моделитерритории с разрешением 100х100м;Ø методике формирования базы метеоданных в условиях неопределенности для малого водосборного бассейна, которая основана на интерполяциисуточных замеров температуры и осадков по станциям (на примере программ8PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comМодельИнформацияИсходные данныеПодготовка исходныхданныхТематические карты:Ø ТопографическиеØ ПочвенныеØ Аэрофотоснимки1Почвенные данные:Ø Показатели воднофизических свойствпочвØ Показатели агрохимических свойств почвØ Данные по допустимому смывуØ Коэффициенты эродируемости почвГидрометрические данные:Ø Уровни и расходы воды в замыкающемствореПринятие решенийВыбор и адаптациямоделей к конкретным условиям водосбораМатематическая обработка данныхНазначение агротехнических мероприятийсхем размещения культур (Расчет водопроницаемости почв и эрозионной устойчивостипочв)2Создание базы данных ГИС для малоговодосборного бассейнаМодель талогосклонового стокаГеографическая привязкаСоздание тематических карт путем оцифровкиперевод в растровые объектыМодель смывапочвы при весеннем снеготаянииСоздание ЦМРкарт морфометрических характеристик рельефаПрогноз поверхностногосклонового стокаПрогноз смывапочв3Цифровая модель территорииMatLAB 2007bВизуализация результатов:Ø Карты смыва почвØ Карты сценарных исследованийАнализрешенияArcGIS 9.2даКомплекс агромелиоративных противоэрозионных мероприятийнетИнтерполяция точечных замеров температуры и осадковРасчетная матрица (100х100 м)Анализ среднесуточной температуры ислоя осадков:Ø Выбор циклонарных дождейØ Определение граничных температурАнализ уровней и расходов воды:Расчет единичного гидрографаMicrosoft ExcelМетеорологические данные:Ø Среднесуточная температура воздуха и почвØ Среднесуточный слойосадковØ Влажность, промерзание почвПрогноз1Методика построения ГИС бассейна малой реки (подробно см.
рисунок 3)2Подробно см. рисунок 43 Методика сценарных исследований (подробно см. рисунок 5)Рисунок 2 – Структурная схема информационной технологии поддержки принятия решений9PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comАтрибутивная часть базы данныхГеометрическая часть базы данныхТопографическая картаПочвенная картаАэрофотоснимок для уточнения землепользованияРастровые тематические картыКарта гидрографической сетиПротяженность основной рекии притоковКарта землепользованияДоля угодий, леса, селитебныхтерриторий, водных объектовПочвенная картаТипы почв, их физикохимические свойстваКарта высотных отметок (горизонтали)Векторные электронные карты (полигоны и линии)Цифровая модель рельефаВысотные отметкиКарта уклоновУклон поверхностиКарта экспозиции склоновЭкспозиция участка склонаКарта направления стокаКарта интенсивности стокаРасстояние от местного водораздела, принадлежность кэлементарному водосборуКарта элементарных водосборов и систем склоновПочвенная картаХарактеристики почвенногопокроваКарта землепользованияРастровые модели территории (100 Х 100) м)Набор параметров:географические координаты,морфометрические и почвенные характеристики водосбора,данных о землепользованииЦифровая модель территорииВекторная карта (точки 100 Х 100 м)Рисунок 3 – Методика создания ГИС бассейна малой реки.10PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comного пакета ArcGIS 9.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
