Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Диссертационная работа:

Тесленок Сергей Адамович. Исследование процессов агроландшафтогенеза районов интенсивного сельскохозяйственного освоения (Акмолинское приишимье) с использованием гис-технологий: автореферат дис. ... кандидата географических наук: 25.00.23 / Тесленок Сергей Адамович;[Место защиты: Воронежском государственном университете].- Воронеж, 2012.- 26 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Современный этап развития сельскохозяйственного производства требует решения проблемы оптимизации структуры землепользования, исторически сложившегося в процессе хозяйственного освоения и преобразования ландшафтов, создания и сохранения оптимального ландшафтно-экологического баланса, предусматривающих максимальный учет и сохранение естественных ресурсов. Для реализации этих задач необходимы обоснованные и своевременные управленческие решения, основывающиеся на результатах региональных агроландшафтных исследований. Развитие этого направления предполагает создание обширной тематической информационной базы, обработку и анализ огромного количества информации об особенностях природно-социально-производственных систем.

Оптимизации процессов сбора, хранения и анализа пространственной информации, позволяющей значительно повысить качество проводимых географических исследований, могут помочь информационные компьютерные технологии, среди которых существенную роль играют географические информационные системы (ГИС). ГИС-технологии могут использоваться в качестве исходной базы принятия оперативных управленческих решений. Однако в исследованиях агроландшафтов и при планировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия в странах СНГ эти технологии применяются в единичных случаях и нуждаются в разработке новых подходов к их использованию. Таким образом, задача создания тематических геоинформационных моделей является достаточно актуальным направлением современной географии.

Цель работы - разработка ландшафтно-экологического подхода к анализу агроландшафтов на основе использования геоинформационных технологий, выявление региональных и локальных пространственно-временных закономерностей агроландшафтогенеза на территории Акмолинского (Верхнего) Приишимья для оптимизации природопользования.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи.

  1. Анализ современных направлений исследования агроландшафтогенеза.

  2. Разработка ландшафтно-экологических подходов к анализу состояния агроландшафтов.

  3. Создание региональной ГИС «Агроландшафты Акмолинского Приишимья» и типологической электронной ландшафтной карты; формирование баз данных картографической и атрибутивной тематической информации по агроландшафтам, разработка серии отраслевых электронных карт и моделей.

  4. Определение ведущих процессов агроландшафтогенеза Акмолинского Приишимья, выявление основных этапов сельскохозяйственного освоения региона, составление серии прикладных агроландшафтных карт.

  5. Разработка рекомендаций по оптимизации сельскохозяйственного освоения региона в разных типах ландшафтов.

Объект исследования - агроландшафты Акмолинского Приишимья Республики Казахстан.

Предмет исследования - ГИС-технологии в исследовании процессов сельскохозяйственного ландшафтообразования: оценка пространственно-временной структуры агроландшафтов, их продуктивности, устойчивости и трансформации в условиях техногенеза.

Теоретической и методологической основой работы являются системный подход к ландшафтно-экологическому исследованию природно-социально-производственных систем, а также система общих принципов и общенаучных подходов - комплексного, интегрального, абстрактно-логического, общенаучных и специальных методов - экспедиционных исследований, математического, статистического, графического, корреляционно-регрессионного анализа, экстраполяции, аналогий. В качестве сквозных направлений выступают геоинформационные методы - логико-математическое моделирование и картографирование, дешифрирование аэро- и космофотос-нимков.

Диссертационное исследование основывается на концепции агроланд-шафта В. А. Николаева. В научно-методологическом плане исследование опирается на труды отечественных и зарубежных ученых. Основы региональных агрогеографических исследований заложены в трудах В. В. Докучаева, А. Н. Ракитникова, Л. Г. Раменского и др.; концепция геотехнической системы - в работах Д. Л. Арманда, К. Н. Дьяконова, В. С. Преображенского, А. Ю. Ретеюма и др.; учение об антропогенных ландшафтах развивается

A. Н. Барминым, В. И. Бураковым, А. Г. Исаченко, Л. И. Кураковой,
М. И. Лопыревым, Ю. Э. Мандером, Ф. Н. Мильковым, В. Б. Михно,
Г. Д. Мухиным, А. М. Рябчиковым, В. И. Федотовым, П. Г. Шищенко,

B. М. Яцухно, теория геоинформационного картографирования - А. М. Бер-
лянтом, В. С. Тикуновым, И. К. Лурье.

Исследование процессов агроландшафтогенеза проведено в следующем алгоритме: анализ и выбор программного обеспечения, разработка методических этапов исследования, составление методики создания цифровых картографических основ, формирование электронного банка данных региональной ГИС, построение ландшафтной и производных тематических карт, проведение ландшафтного и геоинформационного анализа.

В качестве компьютерного программного обеспечения использовались: векторизатор Easy Trace Pro версий 7.3-7.99, ГИС Arc View GIS 3.0-3.3 с различными модулями расширения, ГИС ArcGIS 9.3 с блоками АгсМар и ArcCatalog, растровый графический редактор и программный продукт для обработки данных дистанционного зондирования ERDAS IMAGINE 9.1.

Исходной информационной базой исследования послужили топографические карты масштабного ряда 1:50 000 - 1:500 000, отраслевые тематические карты, разного рода фондовые материалы предприятий и учреждений, осуществляющих работы и исследования на рассматриваемой территории: Республиканского государственного предприятия «Государственный научно-производственный центр земельных ресурсов и землеустройства», филиала

Института почвоведения им. У. У. Успанова, Республиканского государственного предприятия «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. А. И. Бараева», территориальных управлений Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан, Института географии Министерства образования и науки Республики Казахстан, государственных архивов Республики Казахстан и Акмолинской области, научные тематические источники -материалы региональных ландшафтных и агроландшафтных исследований и картирования территории Северного Казахстана, в первую очередь данные географов Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, особенно В. А. Николаева.

Достоверность результатов исследования базируется на использовании репрезентативного массива исходной информации, актуального картографического материала и данных дистанционного зондирования, современных способов обработки, анализа и картографирования, системном подходе к изучению географических объектов.

Научная новизна исследования состоит в разработке методики построения и ее реализации в региональной ландшафтной ГИС «Агроландшаф-ты Акмолинского Приишимья». На основе разработанных технологий осуществлен комплексный анализ ландшафтной и агроландшафтной структуры, процессов агроландшафтогенеза Акмолинского Приишимья.

Основные результаты:

- созданы базы картографической и атрибутивной ландшафтно-
экологической информации региональной ГИС «Агроландшафты Акмолин
ского Приишимья»: средне- и мелкомасштабные электронные ландшафтные
и покомпонентные карты исследованного региона, крупномасштабные -
ключевых хозяйств, разномасштабные электронные карты восстановленных
ландшафтов и их морфологической структуры, карты физико-
географического и агроландшафтного районирования, серия производных
карт на ландшафтной основе;

проведен анализ природно-ресурсного потенциала ландшафтов, антропогенных нагрузок и возникающих в процессе сельскохозяйственного освоения ландшафтной структуры территории геоэкологических ситуаций и проблем разной степени сложности и остроты;

выявлены территориальные различия продуктивности агроландшаф-тов, а также корреляционные зависимости, позволяющие осуществлять прогнозирование урожайности основных возделываемых культур и продуктивности естественных сенокосов;

сформулированы рекомендации по оптимизации агроландшафтной структуры для целей минимизации развития деструктивных процессов.

Основные защищаемые положения.

1. Агроландшафтогенез - особый тип антропогенной эволюции ландшафтов, развивающийся как совокупное взаимодействие взаимосвязанных факторов и процессов: освоения, использования и преобразования геосистем сельскохозяйственным производством. Формирование агроландшафтной

структуры территории наиболее полно раскрывается при электронном ландшафтном картографировании.

  1. Электронная ландшафтная карта как центральное звено региональной ГИС, при углубленной проработке легенды, применении методов мор-фометрического и морфологического анализа технологично трансформируется в серии отраслевых тематических карт, отражающих свойства и состояние природных компонентов и физико-географических районов.

  2. Для исследования процессов агроландшафтогенеза и разработки рекомендаций по оптимизации функционирования и развития агроландшафтов в составе региональной ГИС «Агроландшафты Акмолинского Приишимья» сформирован электронный банк данных, включающий блоки «Условия теп-ловлагообеспеченности агроландшафтов», «Продуктивность агроландшафтов», «Исторические памятники».

Практическая значимость работы. Полученные результаты комплексного анализа, материалы и рекомендации использованы при подготовке ландшафтно-экологических обоснований проектов формирования системы особоохраняемых природных территорий. Цифровые карты нашли применение при разработке мероприятий по рациональному использованию их земельных угодий и проектов землеустройства. Материалы диссертационного исследования используются на кафедрах географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева при чтении лекций, проведении лабораторно-практических занятий, подготовке курсовых и дипломных работ, играя важную роль для внедрения новейших методических средств и приемов пространственно-информационного анализа, геоинформационного картографирования и моделирования в учебный процесс.

Апробация работы. Материалы, результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах лаборатории системных исследований геосистем Института географии АН Казахской ССР (1987-1991 гг.), кафедр физической географии Петропавловского педагогического института им. К. Д. Ушинско-го (1987-1994 гг.), физической географии, географии, географии и экологии Северо-Казахстанского государственного университета им. М. Козыбаева (1994-2000 гг.), геодезии, картографии и геоинформатики Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (2008-2012 гг.); IX съезде Географического общества СССР (Казань, сентябрь 1990 г.), III съезде Географического общества Казахской ССР (Алма-Ата, 1990 г.); конференциях: I Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов «Ноосфероге-нез: постановка и пути решения проблемы» (Кишинев, 9-11 октября 1990 г.), научно-практической конференции «Экологическое образование и воспитание в высшей и средней школе» (Петропавловск, 1990 г.), I Всесоюзной научно-практической конференции «Историческая география ландшафтов: Теоретические проблемы и региональные исследования» (Петрозаводск, 2-7 сентября 1991 г.), X Всесоюзной конференции по тематическому картографированию «Экологическое картографирование на современном этапе» (Ленинград, октябрь 1991 г.), научной конференции «Рациональное природо-

пользование горных стран» (Бишкек, 17-19 октября 1991 г.), научно-практической конференции молодых ученых Института географии Академии наук Казахской ССР (Алма-Ата, 10-11 апреля 1991 г.), научно-практической конференции «Роль и место учителя в обновлении общества» (Петропавловск, 1994 г.), научно-практической конференции, посвященной 50-летию образования Кокшетауской области «Актуальные проблемы становления и развития новых социально-экономических отношений (Прошлое, настоящее, будущее)» (Кокшетау, 10-11 марта 1994 г.), Межгосударственном симпозиуме и школе-семинаре «Образование. Экология. Развитие. XXI век» (Донецк, 24-27 октября 1994 г.), Международном совещании «Заповедное дело в новых социально-экономических условиях» (Санкт-Петербург, 24-27 апреля 1995 г.), Международной научно-практической конференции «Аграрная наука на рубеже веков» (Акмола, 16-17 октября 1997 г.), Международной научно-практической конференции «Идеи В. В. Докучаева и современные проблемы сельской местности» (Смоленск, 2001 г.), Международной конференции ИнтерКарто/ИнтерГИС-15 «Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт» (Пермь, Гент, 29 июня - 5 июля 2009 г.), XIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Саранск, 2009 г.), Международной конференции ИнтерКарто/ИнтерГИС-16 «Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт» (Ростов-на-Дону, 3-4 июля 2010 г., Зальцбург, 6-8 июля 2010 г.), Огаревских чтениях в Мордовском государственном университете им. Н. П. Огарева (Саранск, 2009, 2010, 2011 гг.), научных конференциях молодых исследователей географического факультета (Саранск, 2009, 2010, 2011 гг.), научно-практической конференции «Картография и геодезия в современном мире», посвященной 50-летию кафедры геодезии, картографии и геоинформатики Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (Саранск, декабрь 2010 г.).

Часть материалов диссертационной работы была включена в отчеты по госбюджетным темам 1.2.17.12 «Природоохранные проблемы экономических районов СССР», 12.2 «Выявить современные прогнозируемые природоохранные проблемы по базовым регионам», 12.2.1 «Разработать региональный географический прогноз (аридные районы Казахстана)» (соисполнители: Ж. Д. Жалмухамедова, С. М. Николаева, Т. Т. Беликова и др., Алма-Ата, 1988 г.) и 3.5.3.5 «Закономерности влияния антропогенных ландшафтов на структуру полей климатических характеристик» (соисполнители: Ж. Д. Жалмухамедова, С. М. Николаева, Г. К. Ветлицкая и др., Алма-Ата, 1989 г.), «Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Республики Мордовия за 2001 год. Выпуск 6» (соисполнители: Т. В. Володина, Т. Н. Лаптева, И. В. Елховская и др., Саранск, 2002 г.), «Информационный отчет о результатах работ по осуществлению государственного мониторинга состояния недр на территории РМ в 2001 году (мониторинг подземных вод)» (соисполнители: Т. В. Володина, Т. Н. Лаптева, В. Н. Савкин и др., Саранск, 2002 г.) и др. Отдельные положения диссертации разрабатывались по теме «Теоретическое обоснование эффективности использования агропо-

тенциала территории (моделирование взаимодействия природных и хозяйственных систем)» (грант РФФИ, проект № 98-06-80455, 1998-1999 гг.).

Публикации. Основные результаты работы изложены в 64 публикациях по теме диссертации, в том числе в 8 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка (212 наименований, из них 9 на английском языке) и приложений. Общий объем диссертации составляет 185 страниц, включая 25 рисунков и 9 таблиц.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность за общее и методическое руководство, помощь в подготовке работы почетному профессору Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова В. А. Николаеву, за научные консультации при завершении работы профессорам Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева В. Ф. Манухову и А. А. Ямашкину, преподавателям Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева, Петропавловского педагогического института им. К. Д. Ушинского, Северо-Казахстанского государственного университета им. М. Козыбаева, сотрудникам Института географии Министерства образования и науки Республики Казахстан и всем коллегам, родным и близким, оказавшим помощь в работе над диссертацией.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net