Введение 3
1 Обзор литературных источников 4
2 История развития геоинформационных систем 6
2.1 Составные части, задачи, классификация ГИС 8
2.2 Информационное обеспечение геоинформационных систем 10
3 Район, объекты и методы исследования 13
3.1 Физико-географическая характеристика Приобского плато 13
3.2 Ленточные сосновые боры Приобского плато 21
3.3 Методы исследования 22
4 Материалы и методика 23
4.1 Топографическая карта территории 23
4.2 Цифровая модель рельефа GMTED 2010 27
4.3 Данные MODIS Active Fire Product 29
4.4 Климатические данные CRU TS4.01 31
4.5 Программное обеспечение 32
4.6 Методика 33
5 Закономерности распределения сосновых боров 42
5.1 Распространение сосновых боров на склонах разной крутизны 42
5.2 Распространение сосновых боров на склонах разной экспозиции 43
5.3 Распределение сосновых боров по градиенту высот над уровнем моря.. 44
Заключение 55
Список использованных источников 56
Приложение А
Цель: Проанализировать пространственно-временную динамику гарей ленточных сосновых боров Приобского плато.
Задачи:
1. Рассмотреть историю ГИС;
2. Установить функциональные возможности ГИС;
3. Изучить физико-географическую характеристику Приобского плато;
4. Провести пространственный анализ распределения сосновых боров;
5. Оценить пространственно-временную динамику гарей сосновых боров;
6. Исследовать связь динамики гарей с показателями температур и влажности.
Объектом исследования являются ленточные боры Приобского плато.
Предметом исследования являются особенности и возможности ГИС- технологий в исследованиях пространственно-временной динамики гарей ленточных сосновых боров Приобского плато.
Степень изученности проблемы. Для написания выпускной работы рассмотрены научная и учебно-методическая литература, статьи в периодических изданиях, раскрывающих теоретические основы затрагиваемой темы в работе. Проанализировав литературу, можно сделать вывод, что пространственно-временная динамика гарей ленточных сосновых боров Приобского плато исследованы недостаточно. Данные о пространственном распространении сосновых боров Приобского плато по высоте над уровнем моря не систематизированы. Количественная оценка их приуроченности к склонам разной крутизны и экспозиции в литературе практически отсутствует, а геоботанические описания дают возможность лишь приблизительно оценить их распространение на разных элементах рельефа. Недостаточно изучены площади гарей ленточных сосновых боров и их соотношения с климатическими показателями.
Актуальность работы. Ленточные сосновые боры Приобского плато имеют важное средозащитное значение. Вместе с тем, они не исключены из хозяйственного использования: страдают от вырубок, размещения рекреационных объектов и т.п.
Актуальной задачей является выявление причин, влияющих на площади гарей ленточных сосновых боров, что невозможно без изучения закономерностей пространственного распределения сосновых боров по элементам рельефа и соотношений с климатическими данными.
Современные геоинформационные технологии и методы геоинформатики позволяют эффективно решать задачи анализа пространственного распределения объектов. Применение геоинформационных систем в совокупности с доступными электронными топографическими картами и данными о рельефе местности позволяют исследовать орографию местности, а также с доступными данными влажности и осадков позволяют исследовать климат местности. Таким образом, поставленная цель работы является актуальной и практически значимой.
Подводя итог, следует констатировать, что ГИС в настоящее время представляют собой современный тип интегрированной информационной системы, применяемой в разных направлениях. Они отвечают требованиям глобальной информатизацией общества. ГИС является системой способствующей решению географических и экономических задач на основе средств и методов информатизации, т.е. способствующей процессу информатизации общества в интересах прогресса.
В данной работе рассмотрена история геоинформационных систем и выделено 3 периода их формирования. Установлены функциональные возможности ГИС.
Проведен пространственный анализ распределения сосновых боров на территории исследования. Сосновые леса предпочитают склоны южных, северо-западных экспозиций с крутизной от 0 до 3 градусов на высоте от 100 до 400 метров над уровнем моря.
Выполнена обработка снимков, созданы модели для расчета площадей гарей в зависимости от года, от высоты над уровнем моря, от азимутального направления склона [4].
Построены графики пространственно -временного распределения гарей, в том числе с учетом рельефа местности.
За период с 2001 по 2017 года площадь гарей на территории сосновых лесов Приобского плато составила 992,32 км2.
С помощью построенных графиков было выделено 4 года, характеризующиеся большей площадью лесов пострадавших от пожаров. Такие года как: 2003 (285,03 км2), 2005 (120,14 км2), 2010 (149,63 км2), 2011 (93,34 км2).
Так же в ходе работы было выявлено, что наиболее обширные пожары возникают в апреле, июне и сентябре.
Следует сделать вывод о том, что пожары возникают из-за климатических особенностей, таких как показатели влажности и температуры, и деятельности человека, таких как несоблюдение правил поведения с огнем на лесных территориях.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика анализа и найденные закономерности могут применяться в дальнейших исследованиях с учетом комплекса других факторов (локальные условия, время и т.д.) и при планировании лесозащитных мероприятий.
Таким образом, поставленные задачи решены в полной мере.
В ходе работы получены новые знания и навыки по проведению научно - технической работы с применением пространственного анализа с помощью ГИС-инструментов программы ArcGIS.
