Возможности применения ГИС-технологий в ботанических исследованиях

Несмотря на то что геоинформационные технологии появились более 50 лет назад, в ботанику новые веяния проникают слабо и медленно. Одним из таких веяний можно назвать ГИС-программы, возможности применения которых для нужд науки мы рассмотрим на примере использования программного продукта MapInfo.

Начальный этап связан с подготовкой и выбором объектов исследования. Програм-

мы ГИС позволяют собрать в одном рабочем наборе весь доступный картографический материал, космические снимки, схемы районирования территории, результаты прошлых исследований, что дает возможность выявить неизученные, но перспективные новые виды территорий.

В западных странах уже давно применяется метод сеточного картирования растительности, наиболее известным примером является Атлас флоры Åвропы с размером квадратов 50x50 км [4]. При региональных исследованиях возникает необходимость более дробного деления территории. Наиболее удачным решением, на наш взгляд, является деление А. П. Серегина территории Владимирской области [1]. Им выполнено деление области согласно системе координат по эллипсоиду Красовского (базовые геодезические параметры (датум) «Пулково-42») в проекции Гаусса – Крюгера. По широте один квадрат составляет 5°, по долготе – 10°, что на наших широтах образует квадрат приблизительно 10 х 10 км. Нами для территории Мордовии выполнена аналогичная работа, результат которой представлен на рисунке.

В отличие от сетки А. П. Серегина, где деление проводилось исключительно для Владимирской области, нами выполнено деление всего квадрата N-38 (по классификации Геншаба), что позволит применять сетку и в рамках природных границ (например, при бассейновом подходе). Нами предлагается универсальное название квадратов по типу широта/долгота (в целых градусах) – номер квадрата (слева направо, сверху вниз). Например, 54/45–20. Всего в крупном квадрате, ограниченном линиями координатной сетки (например, между параллелями 54–55 и меридианами 45–46), находятся 72 малых квадрата с размерами примерно 9,3 км по широте и 10,7 км по долготе. При необходимости (например, при исследовании особо охраняемых природных территорий) данные квадраты могут делиться на меньшие квадраты, на 4 или 16 в зависимости от целей исследования. Применение подобной сетки позволит не только анализировать флору региона, но и оптимизировать направление исследований, так как нередко некоторые территории вследствие кажущей- ся типичности выпадают из поля зрения исследователей.

Возможности анализа полученных результатов широки и многообразны. Наиболее простые – распространение видов по территории в зависимости от групп ландшафтов на следующих уровнях:

• –    геоморфологическое районирование Мордовии на Приволжскую возвышенность и Окско-Донскую низменность;

• –    геоморфологическое районирование по генезису территории: долины рек (поймы и террасы – отдельно), водно-ледниковая, вторичная моренная, эрозионно-денудационная равнина;

• –    районирование по признаку лес – луг – агроландшафт – селитебные территории;

• —    Собственно ландшафтное районирование по комплексу признаков, например, деление республики на 23 района-ландшафта А. А. Ямашкиным [3].

Приведенная выше сетка позволяет автоматически подсчитывать для каждого квадрата количество родов, видов и выявлять закономерности по ландшафтному признаку или по каким-либо другим критериям (например, распространенность водоемов, разнообразие ландшафтов в одном квадрате, распределение видов по бассейнам рек и др.).

Важным моментом является точечное картирование редких видов. Подобная работа ведется сотрудниками кафедры ботаники и физиологии растений МГУ им. Н. П. Огарева уже с 2007 г. [2] в программе Ozi Explorer. Однако этот программный продукт хорош для навигации и очень слабо пригоден даже для простейшего автоматического анализа. Поэтому рациональным будет перевод базы данных в программы ГИС, так как современные технологии позволяют сделать это автоматически. Необходимо также создание табличной версии базы данных в программах Microsoft Excel или Microsoft Access. MapInfo позволяет автоматически импортировать данные из этих программ. Однако необходимо соблюдать некоторые правила. MapInfo «читает» таблицы только с простой структурой, где каждой строке соответствует определенная точка или другой объект с информацией. Обязательно следует указывать координаты (причем в двух отдельных ко-

Рисунок . Сеточное деление Республики Мордовия для картирования растительности (картографическая основа топографических карт Генштаба)

Таблица

лонках – с широтой и долготой) для отображения точек на карте. Даже если точные координаты неизвестны, следует указать приблизительные цифры. Полезным может оказаться колонка «шифр даты», где годы исследований делятся на периоды и каждому периоду присваивается определенное число. Впоследствии это очень поможет при оформлении карт, где необходимо разбить местонахождение растений по времени их обнаружения. Пример оформления таблиц, пригодного для экспорта в MapInfo без потери информации, приведен в таблице.

Таким образом, использование геоин-формационных технологий может принести исследователю новые возможности изучения природных объектов и анализа полученного результата. Создание открытых баз данных позволит оптимизировать работу и ускорить изучение флоры региона.

БИБЛИОЃРАФИЧЕСЌИЙ СПИСОЌ

• 1.    Серегин А. П. Флора Владимирской области : Конспект и атлас / А. П. Серегин [и др.]. – Тула : Гриф и К, 2012. – 620 с.

• 2.    Чугунов Ѓ. Ѓ., Хапугин А. А. О создании электронной базы (на основе программы «Ozi Explorer») распространения видов растений в бассейнах рек Мокши и Суры / Г. Г. Чугунов, А. А. Хапугин // Изучение и охрана флоры Средней России: материалы VII науч. совещ. по флоре Средней России. – М. : Изд-во Ботан. сада МГУ, 2011. – С. 183–186.

• 3.    Ямашкин А. А. Физико-географические условия и ландшафты Мордовии / A. А. Ямашкин. – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 1998. – 156 с.

• 4.    Atlas Florae Europaeae / Finnish Museum of Natural History. – [Электронный ресурс]. – URL : http://www.luomus.fi/english/botany/afe/index.htm – (дата обращеия 20.03.2013).

Поступилà 23.03.2013 ã.