Доклад к дипломной работе по дендрологическим паркам

Согласно статье 33 Закона Украины “О природно-заповедном фонде Украины”, дендрологические парки создаются с целью сохранения и изучение в специально созданных условиях разнообразных видов деревьев и кустарников и их композиций для наиболее эффективного научного, культурного, рекреационного и другого использования.

Дендрологические парки общегосударственного значения являются научно-исследовательскими природоохранными учреждениями.

Дендрологическим паркам местного значения в установленном порядке может быть предоставлен статус научно-исследовательского учреждения.

Земельные участки со всеми природными ресурсами изымаются из хозяйственного использования и предоставляются дендрологическим паркам в порядке, установленном этим Законом и другими актами законодательства Украины.

На территории дендрологических парков запрещается деятельность, которая не связана с выполнением положенных на них задач и угрожает сохранению дендрологических коллекций.

На территории дендрологических парков может быть проведено зонирование соответственно требованиям, установленным для ботанических садов.

Проект организации территории дендрологического парка разрабатывается специализированными научными и проектными учреждениями и утверждается органом, в подчинении которого находится дендрологический парк, по согласованию с:

Центральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей естественной среды - относительно дендрологических парков общегосударственного значения;

Органами центрального органа исполнительной власти в области охраны окружающей естественной среды на местах - относительно дендрологических парков местного значения.[6]

Сюда входят естественные заповедники, национальные естественные парки, биосферные заповедники, региональные ландшафтные парки, заказники, памятки природы, заповедные урочища, ботанические сады, дендрологические парки, зоологические парки, парки - памятки садово

Основной целью проекта является разработка ГИС для информационной поддержки управленческих решений для разработки природоохранных мероприятий по сохранению и восстановлению природных и исторических комплексов дендропарка.

Задачей моего проекта является создание картографической атрибутивной базы данных для широкого круга пользователей. Эти данные могут использоваться студентами, сотрудниками университета, хозяйственными службами, садово-парковой бригадой. Объект проекта - дендрологический парк ЮФ «КАТУ» НАУ.

Исходные данные при составлении проекта:

- топографическая карта пос. Аграрное 1983г.

- фрагмент генерального плана г. Симферополя

- Подеревная съемка дендропарка

- Программное обеспечение Arc View 3.2

В своем проекте, я использовал такие картографические материалы:

Картографический материал 1983 г.(рис.1), подеревная съемка дендропарка (рис.2), цифровая карта города Симферополя(рис.4), космофотоснимок высокого разрешения (рис.5).

Картографический материал 1983г. Существенно устарел и нуждается в обновлении. Отсутствуют такие здания и сооружения как: второй корпус университета, седьмое общежитие, насосная станция. Ситуация изменилась и на территории дендропарка. Седьмое общежитие и насосная станция распологаются на его территории. Изменился и растительний покров.

Подеревная съемка порводилась студентами первого курса на учебной практике по топографии. Были выполнены следующие виды работ: проложение теодолитных и нивелирных ходов, тахеометрия. Работа была выполнена не в полном объеме, есть участки, на которые картографический материал отсутствует. На существующем картографическом материале, сутуация не соответствует действительности.

Космофотоснимок высокого разрешения выполнен комплексом Ikonos США, размещенный для открытого пользования в internet. Это спектральный снимок с минимальным разрешением 0,63 спектра. Основным достоинством этого снимка является возможность использования для детального дешифрирования (размещение типов растительности, дорожно - транспортной сети, ЛЭП, зданий и сооружений и др.).

Основным недостатком является относительно не высокое разрешение снимка не позволяющее осуществить однозначную привязку объектов картирования в масштабе крупнее 1:25000.

Цифровая карта по инвентаризации земель г. Симферополя составлялась ООО „Обьеденением Технохимкомплект” по материалам собранным на дату 10.09.2004г. Проведение спошной инвентаризации земель заключалась между ООО „Объединение Технохимкомплект” и горсоветом г. Симферополя. Фрагмент этой карты, был использован мною как обзорная схема организации территории пос. Аграрное.

Дендропарк ЮФ “КАТУ” НАУ находится в Крымском предгорье, занимает северную часть горного Крыма. Общая протяженность этой области с юго-запада от Херсонесского мыса на северо-восток до Керченского полуострова составляет 180 км. Эта область на юге граничит с Главной грядой, а на севере с равнинным Крымом. Площадь Крымского предгорья 3895 км 2[18].

По геологическим особенностям эта область образована верхнемеловыми палеогеновми и неогеновыми отложениями. Поверхность предгорья имеет сильно пересеченный. низкогорно-холмистый характер.

В разных частях Крымского предгорья климат варьирует от очень теплого до умеренно-теплого. Зима мягкая, малоснежная с частыми оттепелями. Средняя температура января в разных местах колеблется от 1,6 до 2,3 градусов. Безморозный период продолжается 150-I80 дней. Лето - умеренно жаркое, сухое. Средняя температура самого жаркого месяца-июля составляет от + 20° до 22.5°.Сумма температур за период с температурой выше +10° достигает 2800-3500°.

Количество выпадающих осадков уменьшается к востоку и возрастает по мере увеличения высоты над уровнем моря, оно колеблется от 350 до 600 мм.

Относительная влажность воздуха низкая, от 42 до 49 %.Почвы Крымского предгорья образовались под влиянием кустарниковой и степной травянистой растительности. Это черноземы южные карбонатные и дерновокарбонатные.

В Предгорном Крыму можно встретить участки луговой степи, заросли кустарников и остатки дубрав, так называемые « дубки».

Степная растительность представлена разнотравно-злаковыми ассоциациями, с ковылем Лессинга, ковылем волосатиком, типчаком скальным пыреем ползучим, мятликом луговым. Из кустарников характерны скумпия, терн. Встречается шиповник войлочный, дрок беловатый, бобовник низкий.

Дендрологический парк нашего университета находится в 9 км севернее города Симферополя. Климат города Симферополя умеренно-теплый с засушливым летом. [19]. Средняя температура самого теплого месяца июля +20,60. Зима непродолжительная. Температура самого холодного месяца (января)- 0,7°.Осадки выпадают главным образом летом. Наибольшее количество осадков выпадает в июле - до 70 мм. Среднее годовое количество осадков составляет 442 мм, а годовая испаряемость 821 мм. Таким образом, осадков выпадает немного больше половины того количества влаги, которое может испариться. Ход осадков и испаряемости показывает, что, начиная со второй половины марта и до середины ноября, осадков меньше, чем испаряемости, и около 260 дней в году продолжается засушливый период. Это заметно сказывается на растительности города и его ближайших окрестностей; без орошения хорошо себя чувствуют только растения-ксерофиты.

Дендрологический парк находится на пологом склоне южной экспозиции неглубокой балки. Почвы парка - черноземы предгорные карбонатные среднемощные, образовавшиеся на красно-бурых плиоценовых глинах, мощностью горизонтов А + В до 80 см (Гусев П. Г. 1975 г.) По механическому составу это черноземы легко - и среднеглинистые.

В парке кроме указанных почв есть черноземы, намытые на глинах и черноземы карбонатные маломощные щебенчато-галечниковые на щебенчато-галечниковых отложениях. Содержание гумуса в горизонте 0 - 20 см -3,2 %, фосфором почва обеспечены низко, калием - высоко.

Осадки - единственный источник почвенной влаги на территории парка.

Дендропарк ЮФ «КАТУ» НАУ относится к Молодежнинскому поселковому совету Симферопольского района Автономной Республики Крым. На площади парка расположены зеленные насаждения представляющие эстетическую, научную и культурную ценность. Положение парка, между главным корпусом университета и московской автотрассой, что придает ему особое значение буферной зоны, между экологически не безопасным объектом и образовательным учреждением.

Юридический статус территории однозначно не определен. Реально и объективно территория принадлежит агроуниверситету. Специальные геодезические работы по определению внесения в натуру границы не проводились. По этому до настоящего времени не существовала экспликация земель данной территории. Впервые проведены работы по определению площади земель различного использования в пределах территории дендропарка.

Степная травянистая растительность (га)	Зеленые насаждения, парк (га)	Дорожные покрытия (га)
7,8483	13,4503	1,6644
Всего: 22,9663

Данные приведенные в экспликации, имеют приблизительный характер. В связи с недостаточностью геодезических и картографических материалов.

ГИС – это создание различных прогнозных моделей, на основе которых возможно наиболее оптимальное решение управленческих и научно-исследовательских задач.

Основной целью ГИС является информационная поддержка управленческих решений для разработки природоохранных мероприятий по сохранению и восстановлению природных и исторических комплексов парка.

Основными задачами, выполняемыми с помощью ГИС, являются:

-инвентаризация природных и историко-культурных комплексов парка;

-создание и ведение баз данных экологического мониторинга;

-обработка и анализ данных мониторинга с целью оценки экологического состояния территории и разработки природоохранных мероприятий;

-моделирование и прогнозирование экологических ситуаций.

- организацию охраны парков;

- использование в научных исследованиях и экологическом мониторинге;

- содействие в экологическом образовании.

Целесообразно выделить две основные части создания ГИС: управленческую и научно-исследовательскую. Первая направлена на решение задач по реализации планов управления заповедниками. Вторая – способствует организации научных исследований и эколого-просветительской деятельности на современном уровне.

При этом выделяется несколько этапов создания ГИС.

1) Разработка концептуальной модели ГИС;

Необходимые операции на этом этапе включают подготовку (выбор) математической основы (проекции), базовых слоев (как правило, это элементы топоосновы) и тематических слоев. Обязательным условием получения качественной цифровой модели должно быть наличие процедур автоматической верификации всех слоев (геометрии и атрибутики).

2) Проведение инвентаризации имеющихся материалов;

Основными информационными источниками в работах по составлению цифровых картографических материалов для прикладных ГИС могут служить полевые изыскания, существующие топокарты крупных масштабов, и материалы аэрофотосъемки. Широкая инвариантность первичных данных позволяет маневрировать технологией и учитывать уже соотношения технических требований к производимой продукции и экономической целесообразности. Использование только существующих топографических карт, предоставляемых в виде цветных оттисков на бумажных носителях, или в электронном виде специализированными государственными геодезическими службами невозможно по нескольким причинам:
давность съемки подавляющего большинства карт составляет 10-20 лет;
невозможность получения топокарт масштаба 1 : 10 000 на определенные территории;
наличие на картах ошибок, особенно в отображении линейных инженерных коммуникаций.

В настоящее время мною используются две основные технологии:

- Технология создания цифровой картографической продукции по исходным картографическим материалам крупного масштаба 1:2000. Выполняется сканирование исходного материала, а затем векторизация в ArcView GIS.

- Технология создания цифровой картографической продукции по материалам космофотосъемки. По материалам космофотосъемки выполняется сбор метрической информации. Затем выполняется конвертирование в ArcView GIS, формирование объектов с учетом топологии, ввод характеристик. По данным полевой досъемки (координирование, промеры, абрисы и т. д.) выполняется обновление - создаются новые объекты и корректируются существующие. Производится сводка соседних планшетов. Для получения графических копий в соответствии с условными знаками автоматически формируются косметические слои. После всестороннего контроля производится слияние отдельных листов в единый объект.

3) Определение базы данных ГИС;

Для определения базы данных к слою подеревная съемка, мы определяли круг пользователей: Создан картографический и атрибутивный материал для широкого круга пользователей, который может использоваться в дальнейшем студентами, сотрудниками университета, хозяйственными службами, садово-парковой бригадой …

4) Создание топографической основы. При этом подразумевается не только регистрация растровых изображений (карт, аэро и космоснимков) в геодезической проекции, но и построение векторной топоосновы (Рис.1-3).

Под цифровой картой обычно понимают цифровую модель отображаемой местности. Однако надо четко себе представлять, что, вообще говоря, цифровая карта это модель источника ее получения. То есть, если для ввода информации использовалась традиционная бумажная карта, то полученная цифровая карта будет представлять собой цифровую модель именно этой бумажной карты и, уже опосредствованно, цифровую модель местности. Следует также отметить, что цифровая карта является именно моделью, а не чьим либо цифровым аналогом, так как при ее создании используются определенные правила и ограничения, продиктованные самой технологией цифрового картографирования.

Цифровая карта может быть представлена в векторной и растровой форме. При векторной форме представления элементарными пространственными объектами являются точки - объекты, не имеющие пространственной протяженности (определяемые только парой координат X, Y). На основе точек формируются более сложные объекты - отрезки дуг, дуги, узлы, полигоны.

При растровой форме представления элементарными пространственными объектами являются ячейки растра ( сетки, образуемой расчленением пространства листа карты некоторым формальным образом, чаще всего на ячейки прямоугольной формы), всегда имеющие некоторую площадь. На основе элементарных ячеек более сложные объекты строятся их комбинированием.

5) Организация накопленного материала в базы данных, связанных в единую реляционную систему и совместимую с программным обеспечением ГИС.

Фрагмент базы данных слоя «Подеревная съемка»

В базе данных слоя «Подеревная съемка», созданы следующие столбцы: название русское, название латинское, семейство, возраст, естественный ареал, цветение, соцветие, окрас цветов, окрас плодов, окрас листов летом, окрас листов осенью, редкость, эндемичность, исчезающий и др., данные связанные с научной и хозяйственной деятельностью.

6) Имеющиеся данные дистанционного зондирования трансформация в единую систему координат;

Для кадастровых съемок может использоваться как государственная, так и местная системы координат. При использовании местных систем координат необходимо определять и хранить параметры перехода к государственной систем координат. Важно, чтобы единая система координат распространялась на всю территорию проведения работ. Для кадастровых карт и планов населенных пунктов используется прямоугольная условная разграфка листов и номенклатура. Для карт в масштабе 1:10 000, составленных в государственной системе координат, применяется стандартная разграфка и номенклатура, а в иных случаях используются произвольные системы разграфки и номенклатуры.

7) ГИС должен решать аналитические задачи, важнейшими результатами которых будет создание различного рода схем и тематических карт, а также – организация демонстрационного материала.

Определение площадей залесенных и не залесенных участков, определение плотности древесных насаждений, благоприятное расположение растений, площадь затенения, совместимость породного состава, вычисление зоны влияния вредоносных выбросов автотрассы. Определение охранных зон коммуникаций в пределах дендропарка.

При разработке ГИС необходимо также разумно подходить к выбору программного обеспечения и материальной базы с учетом развития мировых информационных технологий.

Применение данной методики позволит в дальнейшем вносить необходимые поправки и применять эти разработки, как основу для проектирования дендропарка, ландшафтного дизайна и других работ.