О Сінна - Розробка регіональних ландшафтно-екологічних карт у вищій школі - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 528.946 : 378 0.1. Сінна

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

 

РОЗРОБКА РЕГІОНАЛЬНИХ ЛАНДШАФТНО-ЕКОЛОГІЧНИХ КАРТ

У ВИЩІЙ ШКОЛІ

У статті розглянуто можливості, досвід і перспективи розробки регіональних ландша­фтно-екологічних карт у процесі навчальної діяльності студентів кафедри фізичної географії та картографії геолого-географічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Пропонується методика поетапного створення таких карт у процесі освоєння студентами окремих тем різних дисциплін і курсів, що входять у навчальний план професійної підготовки географа.

Ключові слова: картографування, регіональні ландшафтно-екологічні карти, вища геог­рафічна освіта.

 

O. Sinna

DEVELOPMENT OF REGIONAL LANDSCAPE ECOLOGICAL MAPS AT HIGH SCHOOL

Possibility, experience and perspectives of developing regional landscape-ecological maps in a process of educational activity of students at the department of physical geography and cartography of geology-geographical faculty of the Kharkov Karazin National University are considered in this article. The procedure is offered for creation maps in stages in a process of development by students of various disciplines and rates, which considered in the curriculum of vocational training of the geographer.

Keywords: mapping, regional landscape-ecological maps, higher geographical education.

 

Вступ. Розробка ландшафтно-екологічних карт здійснюється шляхом пос­лідовного виконання всіх етапів складної методики, яка потребує знань бага­тьох географічних закономірностей, практичного володіння методами аналізу і синтезу даних, застосування комп'ютерних технологій тощо. Розробка таких карт студентами-географами у процесі навчальної підготовки дає можливість досягти комплексності та сучасності здобутих знань, їх практичної значущості, але це потребує спеціальних методичних розробок і практичної апробації.

Вихідні передумови. Досвід ландшафтно-екологічного картографування регіонів України є досить вагомим, особливо щодо досліджень Українських Карпат, Криму, Київської, Львівської та інших областей. Аналіз наукових праць В.А. Барановської, В.С. Давидчука, Р.Ф. Зарудної, А.В. Мельника, В.М. Петліна та багатьох інших, показав, що традиційно українські науковці дотримуються єдиних принципів картографування у межах ландшафтно-екологічних дослі­джень, при цьому картографічне відображення дійсності використовується на всіх етапах роботи. Досвід розробки студентами-географами ландшафтно-екологічних карт найчастіше пов'язаний з їх самостійною науковою діяльністю у межах курсових і дипломних робіт. У навчальному процесі найчастіше ство­рюються карти природних ландшафтів території, алгоритми розробки яких є за­гальновизнаними та достатньо апробованими [4]. Застосування чи розробка ландшафтно-екологічних карт у навчальному процесі поки що не має уніфіко­ваних методологічних і методичних підходів.

Формулювання цілей статті, постановка завдання. У даній статті розг­лядається алгоритм розробки регіональних ландшафтно-екологічних карт та розкриті можливості його апробації для Харківської області, зокрема шляхом залучення до цього процесу студентів-географів.

Виклад основного матеріалу. Ландшафтні інвентаризаційні та ландшафт­но-екологічні оцінювальні карти разом з прогнозними і картами рекомендацій у кінцевому підсумку є основою для обґрунтування ландшафтних засад раціона­льного природокористування і слугують підґрунтям для формування інформа­ційної бази даних ландшафтно-екологічного аналізу. Виходячи з цього, ланд­шафтно-екологічне дослідження супроводжується створенням не однієї, а цілої серії карт [2, 3, 5 та ін.]. В Україні розроблені ландшафтні карти як для окремих її областей і регіонів, так і для всієї території держави, однак з різною деталіза­цією ландшафтного поділу та з використанням різних методологічних підходів.

Дещо неоднозначна ситуація склалася у ландшафтно-екологічному картог­рафуванні. Так, регіональне ландшафтно-екологічне картографування основане на комплексному дослідженні території, при цьому в центрі уваги знаходиться ландшафт, його природні властивості і особливості розвитку під впливом ан­тропогенної діяльності в межах обраного регіону. Загалом, ландшафтно-екологічні карти розглядаються як еколого-географічні карти, де відображено окремі екологічні чинники і проблеми, їх групи, загальна екологічна ситуація, а основною операційною одиницею картографування є ландшафтні комплекси. Сучасний  розвиток ландшафтно-екологічного  картографування  в Україніпов'язується безпосередньо з обґрунтуванням поняттєвого апарату і змісту, ви­рішенням методологічних проблем і створенням карт окремих регіонів [3].

Для Харківського регіону була обрана методика складання ландшафтно-екологічних карт, яка у загальному вигляді зводиться до двох частин: 1) укла­дання ландшафтної карти як основи для відображення інформації екологічного змісту; 2) нанесення на карту комплексу характеристик екологічного стану ландшафтів. Для першої частини більшого значення набувають природні пока­зники, зокрема компоненти ландшафту та їх різноманітні характеристики, а для другої - антропогенні і природно-антропогенні чинники. Первинною тема­тичною основою ландшафтно-екологічного картографування є морфометрична ландшафтна карта, що створюється методом сумісного аналізу компонентів природи, коли в певній послідовності враховуються різноманітні природні кри­терії: рельєф, ґрунти, рослинність, клімат, ґрунтові води, розвиток ерозійних процесів тощо. 0сновний принцип укладання таких карт - комбінований, коли на топографічну основу виносяться певні категорії ландшафтної структури, в результаті чого отримують на карті поділ території на ландшафти [2-5]. Для до­слідження Харківської області нами використана існуюча ландшафтна карта регіону [1], сучасність і детальність якої задовольняє попереднім вимогам.

При нанесенні екологічного змісту на ландшафтну основу повинен урахо­вуватися весь цикл антропогенних впливів і змін - від джерел забруднення до реакції і взаємодії окремих природних компонентів середовища і складних сис­тем. Важливе значення має необхідність інтеграції природних і антропогенних показників на результуючій карті, їх об'єктивний синтез. Для створення ланд­шафтно-екологічної карти Харківської області пропонується загальна модель, яка відображає всю послідовність картографічного дослідження: від окремих показників до окремих карт і їх серій, а від них - до комплексної ландшафтно-екологічної карти (серії карт) регіону (табл.1).

Розроблений алгоритм передбачає створення геоінформаційного проекту [6, 7], у межах якого розробка комплексної ландшафтно-екологічної карти регі­ону реалізується шляхом попереднього аналізу і синтезу взаємопов'язаної сис­теми показників за окремими блоками [2]: стійкість середовища, загальне за­бруднення, сумарне антропогенне навантаження (формується на основі проми­слового, сільськогосподарського, транспортного, селітебного навантаження).

Відповідно до кожного етапу картографування запропоновано перелік дис­циплін чи спецкурсів (обрані у відповідності до навчального плану підготовки студентів-географів кафедри), в межах окремих розділів і тем яких можливе одночасне виконання завдань дослідження і оволодіння необхідними знаннями і навичками. Варто зазначити, що обрані дисципліни охоплюють другий-п'ятий рік навчання, відповідно до цього - складність задач, які вирішують студенти зростає поступово, з урахуванням попередньо набутих знань і навичок.

Виділено такі етапи ландшафтно-екологічного дослідження регіону із за­стосуванням картографічного і геоінформаційного методів (табл.2):

1.    Укладання ландшафтної карти досліджуваної ділянки, що включає вибір території та визначення детальності майбутніх досліджень, підбір необхідних картографічних та інших матеріалів для даної території (топографічних планів, космічних знімків, планів землеустрою, ландшафтних карт), їх взаємоузго­дження, виділення контурів ландшафтів та розробку легенди ландшафтної кар­ти. Студенти здобувають знання і навички роботи за двома напрямами: вивча­ють методику ландшафтного картографування і навчаються працювати з різно­манітними просторово-графічними матеріалами у ГІС, географічно взаємоузго-джувати їх у ГІС, проводити найпростіші вимірювання та ін. (3-4 семестри).

Збір первинних даних про екологічний стан ландшафтів, що включає пошук даних, у тому числі - в Інтернеті, систематизацію у відповідності до змі­сту комплексної ландшафтно-екологічної карти регіону (у нашому випадку -пропонується алгоритм за табл.1). Студенти оволодівають навичками форму­вання таблиць атрибутивних даних, створення баз даних і керування ними тощо (3 семестр).Таблиця 1


Схема картографічних показників і творів для розробки серії ландшафтно-екологічних карт Харківської області

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.


чі, перспективні терито-
рії), природні екокоридо-
ри (загальнодержавного,
місцевого значення), лі-
систість, обсяги відтво-
рення біомаси, інтенсив-
ність виносу забрудню-
ючих речовин
...__________

Типи, стадії розвитку
(окремих явищ, ділянок),
оцінка ризику, ступінь
сприятливості територій
до розвитку процесів,
площа ушкоджених діля-
нок
...___________________

Природні передумови, кількісні та якісні харак­теристики викидів за­бруднюючих речовин ...

 

 

Здатність до самовіднов-

лення

 

 

Зсуви________ Несприят-

ливі фізико-географічні процеси і явища

 

Радіаційний фон

Сумарне забруднення се­редовища


 

 

 

 

Стійкість середовища

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Забруднення середовища


С

Е Р І

Я

 

 

Л А Н

Д

Ш

А Ф Т Н О3.

 

 

 

 

 

4

 

 

 

5.


Родовища корисних копа-
лин, спеціалізація і обсяги
виробництва, полігони за-
хоронення промвідходів,
підприємства, на яких по-
ховані промвідходи.
..________

Тип шляхів, інтенсивність руху, переважаючий вид перевезень .

Адміністративний статус населеного пункту, кіль­кість мешканців, полігони

побутових відходів ...________

Розораність земель, обся­ги застосування пестици­дів, оцінка технічного і технологічного забезпе­чення, поголів'я худоби ...

Підприємства

 

Відходи промисловості

 

Видобувна промисловість

 

Автотранспорт

Залізниці

Інші види

Система розселення

 

Побутові відходи

 

Типи землекористування

Пестициди, добрива, технології у рослинництві

Тваринництво


 

Промисло­вість

 

 

 

 

Транспорт

 

 

 

Населення

 

 

 

 

Сільське господарство


Е К О Л О Г І

Ч Н И

Х

 

 

3.    К А Р ТПервинне картографічне представлення даних, що включає створення ін­вентаризаційних аналітичних карт і дозволяє студентам досконало оволодіти різними способами картографічного зображення, компоновкою карти у ГІС і графічних редакторах (4 семестр).

4.    Комплексний аналіз і синтез первинних даних, картографічне представ­лення результатів є досить значним за обсягами і складністю етапом роботи, що потребує як теоретичного обґрунтування і роз'яснення для студентів, так і дос­татньо часу для практичного засвоєння всіх необхідних умінь. Включає опра­цювання первинних даних, отримання нової інформації, у тому числі шляхом побудови синтетичних поверхонь щільності розповсюдження явищ і процесів, створення тривимірних моделей території, сумісного застосування векторного і растрового форматів даних, залучення математичних розрахунків на основі оверлейнових операцій, надання ваги наборам даних, оцінки екологічного ри­зику від впливів окремих явищ і процесів та їх груп тощо (6-8 семестр).

5.    Створення комплексної регіональної ландшафтно-екологічної карти
(карт)
на основі отриманої системи даних шляхом їх перерахунку та інтерпре-
тації відносно ландшафтів з урахуванням їх стійкості. Частково продовжується
освоєння знань і вмінь, здобутих на попередньому етапі, а також додаються но-
ві
- наприклад, освоєння функції розрахунку статистики за «зонами» (ландша-
фтними виділами) із застосуванням математичних операторів ГІС (8 семестр).

До кінця 4 курсу студент послідовно проводить фактично окреме дослі­дження, кінцевим результатом якого є регіональна ландшафтно-екологічна кар­та. 0днак завершальним етапом ландшафтно-екологічного дослідження є аналіз ситуації, що склалася в регіоні, екологічного стану ландшафтів, при цьому ком­плексно враховуються усі фактори впливу, застосовується уся система даних геоінформаційного проекту. Таку роботу варто здійснити на 5 курсі в межах дисциплін і спецкурсів, передбачених обраною студентом спеціалізацією. 0дна із спеціалізацій, яку можуть обрати студенти кафедри фізичної географії та кар­тографії - «Фізична географія та геоекологія». Ураховуючи навчальний планпідготовки, ми пропонуємо шостий етап досліджень і його впровадження у на­вчальний процес.

6. Комплексне дослідження отриманих картографічних результатів, що пе­редбачає розробку за створеними картами практичних рекомендацій щодо дія­льності у галузі екологічного контролю та охорони природи, прогнозування ро­звитку ландшафтів у межах існуючої та перспективної екологічної ситуації в регіоні, уточнення норм допустимого антропогенного навантаження на довкіл­ля та його компоненти тощо (9-10 семестр).

Таким чином, запропонований алгоритм розробки ландшафтно-екологічної карти як «глобальне завдання» впроваджується у дисципліни й курси майже в кожному семестрі, що дозволяє забезпечити безперервність і систематичність знань, а також певну їх спеціалізовану спрямованість, починаючи вже з 2-3 ку­рсу. При цьому, така «спеціалізація» може бути обрана частиною групи, а інші студенти проводять паралельно аналогічні дослідження у галузі соціально-економічного, медико-екологічного, природоохоронного чи інших напрямів те­матичного картографування. Звичайно, це є досить складним завданням, що по­требує відповідних методичних розробок та їх апробації.

З точки зору застосування геоінформаційних засобів, що на нашу думку є обов'язковою умовою даної методичної розробки, необхідно врахувати вимоги:

- На всіх етапах рекомендується застосовувати програмні продукти однієї компанії-розробника ГІС, що дозволить забезпечити економію часу, більшу то­чність і зручність досліджень, комплексне, багатостороннє освоєння студента­ми узгоджених програмних продуктів одного виробника.

Таблиця 2

Можливості розробки ландшафтно-екологічних карт студентами-географами
у межах навчального процесу та очікувані результати
          Етапи розро-
бки ландша-
фтно-
екологічної
карти і дос-
ліджень за
нею
_________

Дисципліна
(спецкурс), у
межах про-
грами якої
пропонується
виконання
етапу
_________


Знання, вміння і навич­ки, які в результаті ви­конання здобувають студенти

Результати етапу розробки ландшафтно-екологічної кар­ти і досліджень за нею

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.


Укладання

ландшафтної

карти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Збір

первинних даних

 

 

 

 

 

П ервинне ка-ртогра-фічне представлен­ня даних

Ландшафто­знавство; ГІС в геогра­фії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГІС в геогра­фії

 

 

 

 

 

 

ГІС в геогра­фії


Вивчення методики ук­ладання ландшафтних карт; застосування су­часних технологій, у тому числі ГІС, для су­місної роботи з космоз-німками, топографіч­ними та тематичними картами - географічна прив'язка растрових матеріалів у ГІС, векто-різація, вимірювання за

картою__________________

Робота з літературними та іншими джерелами даних, пошук даних в Інтернеті;

робота з таблицями ат­рибутивних даних, створення баз даних Розробка тематичної карти за допомогою ГІС; освоєння і вдоско­налення умінь викорис­тання різних способів зображення і компо-

Ландшафтна карта досліджу­ваної території, а також

узгоджені з нею просторово-графічні і атри­бутивні дані (первинні векто­рні картографіч­ні основи)

 

 

Дані щодо еко­логічного стану ландшафтів, систематизовані за окремими блоками в базах

даних___________

Аналітичні кар­ти екологічного стану території
екологічний моніторинг та інші

стування тощо.У випадку, якщо це неможливо, доцільним є використання для досліджень програмних продуктів не більше 2-3 компаній-розробників ГІС. На нашу дум­ку, найбільш ефективними для здійснення даних досліджень є програмні про­дукти компаній ESRI і Панорама.

- Наявність комп'ютерного класу з відповідним програмним забезпеченням (настільна геоінформаційні програма, як мінімум, від однієї компанії-розробника, наприклад, ArcGIS від компанії ESRI з модулями розширення; а також графічні редактори, програми для роботи зі статистичною інформацію, космознімками тощо).

У 2009-2010 навчальному році на кафедрі фізичної географії та картографії ХНУ розпочато педагогічний експеримент, що триватиме 3-4 роки та забезпе­чить апробацію запропонованого алгоритму розробки ландшафтно-екологічних карт студентами-географами протягом 2-5 курсів навчання.

Висновки і перспективи подальших досліджень. Таким чином, запропо­нований алгоритм розробки регіональної ландшафтно-екологічної карти (серії карт) рекомендується упроваджувати в окремі розділи і теми дисциплін та кур­сів 2-5 року навчання студентів-географів. У подальшому планується продов­жити експеримент у відповідності до розробленого алгоритму, а також розгля­нути можливості укладання ландшафтно-екологічних карт у межах навчальних і виробничих практик, польових експедиційних досліджень, а також у процесі науково-дослідної роботи студентів.

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

О Сінна - Розробка регіональних ландшафтно-екологічних карт у вищій школі