CC BY
62
КАРТОГРАФИЯ
УДК 594.9
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ КАРТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ТЕРРИТОРИИ
Ольга Николаевна Николаева
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент СГГА, тел. 8923-227-89-57, e-mail: onixx76@mail.ru
В статье изложены основные принципы и технологические особенности создания одного из типов биогеографических карт - карт экологического разнообразия территории. Приведены примеры уже созданных карт на Западную Сибирь и Россию.
Ключевые слова: биоразнообразие, биогеографическое картографирование, экосистема, растительность, животное население, ГИС, ГИС MapInfo.
SOME ASPECTS
OF ECOLOGICAL DIVERSITY MAPPING
Olga N. Nikolayeva
Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plakhotnogo, Novosibirsk 630108, Russian Federation, Ph.D., Assoc. Prof, of SSGA, tel. 8923-227-89-57, e-mail: onixx76@mail.ru
Basic principles and technological features of mapping are stated as concerns one of the biogeographical maps type making, namely the territory ecological diversity maps. The examples of the already produced maps for West Siberia and Russia are presented.
Key words: biodiversity, biogeographic mapping, ecosystem, vegetation, animal habitat, GIS, GIS MapInfo.
В условиях современной цивилизации отрицательное антропогенное воздействие на окружающую среду вышло за пределы урбанизированных территорий. Многочисленные наблюдения фиксируют повышенную концентрацию техногенных загрязнителей в воздухе и почве не преобразованных человеком территорий, удаленных на огромные расстояния от промышленных центров; постоянно растет количество «очагов» вторжения человека в доселе нетронутую природу за счет прироста деревообрабатывающей, нефтедобывающей и других отраслей промышленности. В силу этого становится очевидной необ-
75
Картография
ходимость контроля современного состояния биосферы повсеместно, а не только в зонах антропогенного воздействия. Одним из важных параметров, позволяющих оценить состояние и нарушенность экосистем, является оценка биологического разнообразия (биоразнообразия).
Уменьшение биоразнообразия - это тревожный симптом, свидетельствующий о нарастающем деструктивном влиянии антропогенной деятельности на местную экосистему, что отрицательно сказывается как на здоровье самой экосистемы, так и на здоровье человеческого населения, обитающего в ее пределах. Оно может проявляться в сокращении числа видов, обитающих на данной местности, в сокращении мест обитания, пригодных для существования конкретного вида, или в ухудшении качества генофонда.
Одной из важных характеристик биоразнообразия является экологическое разнообразие (ЭР) - разнообразие территориальных сочетаний живых организмов на разных уровнях организации биосферы [1]. Понятие экологического разнообразия - одно из ключевых в природоохранной деятельности, поскольку одна из главных задач природоохранной деятельности - сохранять пространственное распределение наземных и водных экосистем (в том числе, с учетом охраны и растительного, и животного населения). Соответственно, сохранение экологического разнообразия - один из главных залогов сохранения биоразнообразия на любой территории.
В настоящее время активно формируется новая отрасль тематического картографирования - биогеографическое картографирование. Как отмечает Ю.С. Равкин [2], из всех способов представления информации о биоразнообразии наиболее удобным зачастую являются именно карты, так как они позволяют наглядно отобразить очертания и размеры ареалов, занимаемых различными видами, а также отображают пространственную динамику видового состава по мере изменения географической широты, высотной поясности или приближения к промышленным областям.
В Сибирской государственной геодезической академии (СГГ А) карты экологического разнообразия составляются в научном сотрудничестве с Институтом систематики и экологии животных СО РАН, под руководством доктора биологических наук, профессора, заведующего лабораторией зоологического мониторинга ИСиЭЖ СО РАН Ю.С. Равкина. В настоящее время ведутся исследования по двум основным районам работ: Западно-Сибирская равнина и Северная Евразия в границах СССР. Такой выбор территории объясняется, во-первых, особенностями накопленного статистического материала, а во-вторых, территориальной привязкой организаций и учреждений, выполнявших работы по сбору и систематизации исходных данных.
В настоящее время сотрудниками ИСиЭЖ и СГГ А создана серия карт экологического разнообразия Западной Сибири, характеризующих экологическое разнообразие беспозвоночных, наземных позвоночных, растительности, птиц и экосистем [3, 4]. Также завершается формирование серии аналогичных карт на территорию Северной Евразии в границах СССР, включающей в себя карты
76
Картография
экологического разнообразия земноводных, млекопитающих, пресмыкающихся и экосистем. Примеры созданных карт приведены на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Карта экосистем Западно-Сибирской равнины (по растительности)
Карты экологического разнообразия составлялись на основе разработанных биологами классификаций, основанных на территориальной неоднородности экосистем. В качестве показателей неоднородности, в зависимости от целей исследования, выступали лидирующие виды флоры или фауны (по количеству участков встречаемости и числу отмеченных видов) или процентное содержание гумуса, мортмассы и фитомассы. Элементарной территориальной ячейкой, к которой привязывались вышеперечисленные показатели, являлся выдел растительности (на картах экологического разнообразия Западной Сибири) или участок природной подзоны протяженностью по долготе в 10о (на картах Северной Евразии в границах СССР).
В процессе создания карт исходные выделы объединялись в группы более высоких классификационных единиц, в соответствии - классификациями, разработанными для каждой отдельной карты. На картах ЭР Западной Сибири оказалось достаточным выделять лишь типы и подтипы животного или растительного населения (см. рис. 1). На картах ЭР Северной Евразии в границах СССР,
77
Картография
в силу большего территориального охвата этих карт и сложности биоценотиче-ской ситуации, сформировалась более дробная система деления: регион - подобласть - провинция - округ - район (см. рис. 2).
Рис. 2. Карта фаунистического районирования Северной Евразии
по наземным позвоночным
78
Картография
Работы по созданию карт велись в ГИС MapInfo. На оба района работ имелась исходная цифровая общегеографическая основа, созданная сотрудниками лаборатории зоологического мониторинга ИСиЭЖ СО РАН. Основными элементами основы являлись границы выделов и гидрография (на основе для карт Западной Сибири - речная сеть, на основе для карт Северной Евразии в границах СССР - береговая линия, включая крупные внутренние водоемы (Каспийское море и озеро Байкал)). К каждому выделу была привязана обширная семантическая информация.
В ходе работ исходные выделы объединялись в соответствии с разработанной классификацией, за счет чего формировались новые слои, содержащие более высокие классификационные единицы: подтипы населения, типы населения, районы, округа, провинции и т. п. Это достаточно трудоемкий и кропотливый процесс, выполнявшийся вручную и требовавший большого внимания и самоконтроля работника на всех стадиях. Тщательно разрабатывалось цветовое оформление создаваемых карт, поскольку оно должно было отвечать следующим условиям:
1) отображать зональное деление территории;
2) отображать деление участков разного ранга внутри основных зональных единиц;
3) отображать соподчинение границ территорий разного ранга.
В конечном счете, все эти задачи были решены средствами MapInfo, за счет использования сложных сочетаний фоновых заливок и разноцветных штриховок (см. рис. 1, 2). Однако финальная стадия создания карт потребовала использования CorelDraw для окончательной верстки карт, поскольку данные карты предназначались к воспроизведению в печати.
По результатам проведенных работ можно сделать следующие выводы:
1. Необходимо более тщательно подходить к вопросу проектирования и создания цифровой основы для подобных карт; в частности, заблаговременно решать вопрос о необходимости слоев с населенными пунктами, государственными границами, сопредельными территориями и т. п. По сути своей эти слои не несут основную тематическую нагрузку, но являются вспомогательными, так как облегчают ориентировку на карте и улучшают ее чтение, упрощают ее восприятие потребителем. При отсутствии этих слоев с самого начала работы, их придется создавать особо, возможно - по иным картографическим источникам, отличным от тех, которые использовались для оцифровки выделов и гидрографии. Это, во-первых, снизит качество создаваемой карты, и, во-вторых, замедлит процесс ее создания.
2. Процесс объединения исходных выделов может быть в значительной мере автоматизирован за счет разработки программы, позволяющей в автоматическом режиме проводить объединение, загружая в MapInfo исходную классификацию. Выбор языка написания зависит от подготовки имеющихся специалистов и круга имеющегося в наличии лицензионного программного обеспечения.
79
Картография
3. Процесс выбора оформления карты экологического разнообразия также можно частично автоматизировать, прописав основные принципы присвоения тех или иных цветов и штриховок территориям разного ранга. Однако на последнем этапе неизбежно потребуется участие оператора, который будет оценивать и корректировать карту с точки зрения ее восприятия человеком.
4. Если конечным результатом является публикация карты в традиционном (бумажном) виде, то независимо от степени усовершенствования технологических этапов создания карты ЭР в MapInfo, созданная карта все равно будет дорабатываться в CorelDraw, в силу технологических особенностей и требований современных полиграфических процессов.
Созданные карты экологического разнообразия Западной Сибири и Северной Евразии в границах СССР являются ценным научно-справочным пособием для ученых-биологов, зоологов, географов и пр. Наглядное отображение на этих картах результатов уже проведенных исследований позволяет систематизировать накопленную информацию, выявить закономерности пространственно-временной организации растительного или животного населения, установить основные тенденции изменения природно-территориальных комплексов и, в конечном счете, спланировать дальнейшее направление научных работ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Г.Н. Огуреева, Т.В. Котова. Картографирование биоразнообразия // География и мониторинг биоразнообразия. Раздел IV. - М.: Изд-во НУМЦ, 2002. - С. 371-41.
2. Ю.С. Равкин, Е.С. Равкин. Опыт картографирования населения животных // Известия АН. Серия географ. - 2004. - № 1. - С. 88-97.
3. Пространственно-типологическая дифференциация экосистем Западно-Сибирской равнины. Сообщение I Растительный покров / В.П. Седельников, Ю.С. Равкин и др. // Сибирский экологический журнал. - 2011. - № 3. - С. 311-323.
4. V.P. Sedel’nikov, Yu.S. Ravkin, A.A. Titlyanova, I.N. Bogomolov, and O.N. Nikolaeva. Spatial-Typological Differentiation of Ecosystems of the West Siberian Plain. Communication I: Plant Cover // Contemporary Problems of Ecology, 2011, Vol. 4, No. 3, pp. 229-240.
Получено 12.10.2011
© О.Н. Николаева, 2011
80
