Картографическое исследование биологической продуктивности морских акваторий : На примере Черного моря

• Автор: Лисицын, Борис Евгеньевич
• Шифр специальности: 25.00.33
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил

Содержание

Введение

Глава 1. Опыт тематического картографирования

Мирового Океана

§1.1. Взаимодействие океанологии и картографии

1.1.1. Океан как объект картографирования

1.1.2. Основные задачи картографического 14 исследования океана

1.1.3. Биопродуктивность в океанологических атласах 19 и сериях карт

§1.2. Картографирование биологической продуктивности

морских акваторий

§1.3. Система методов и способов картографирования
океанологических параметров
§1.4. Опыт использования геоинформационных технологий
в океанологических исследованиях
1.4.1. Примеры справочных ГИС
1.4.2. Картографирование на базе инструментальных ГИС
§1.5. Применение материалов дистанционного зондирования
для изучения Мирового океана
1.5.1. Изучение гидрометеорологического режима
1.5.2. Изучение химического состава вод 45 и содержания взвесей
1.5.3. Изучение биоценозов Мирового океана.
1.5.4. Экологический мониторинг Мирового океана
Выводы по Главе 1
Глава 2. Составление карт параметров биологической продуктивности Черного моря по данным разного типа
§2.1. Экспедиционные данные
§2.2. Картографическое исследование связи

параметров биопродуктивности и мезо-масштабной циркуляции §2.3. Спутниковые данные о концентрациях хлорофилла
§2.4. Картографирование распределения концентраций
хлорофилла в Черном море по материалам спутникового зондирования. §2.5. Картографирование распределения параметров
биопродуктивности в Черном море по экспедиционным данным Выводы по Главе 2
Глава 3. Картографическое изучение взаимосвязей и
временной изменчивости параметров биопродуктивности в Черном море
§3.1. Биопродукционное районирование акватории
Черного моря
3.1.1. Теоретические основы районирования 109 морских акваторий
3.1.2. Дифференциация Черного моря по 111 концентрации хлорофилла, определенной спутниковой съемкой
3.1.3. Дифференциация Черного моря с помощью 113 кластерного анализа ключевых биопродукционных показателей
3.1.4. Сезонная динамика концентраций хлорофилла 118 как фактор районирования Черного моря
3.1.5. Основные абиотические факторы пространственной 120 дифференциации биопродукционных параметров в Черном море
3.1.6. Биопродукционное районирование акватории 124 Черного моря
§ 3.2. Кратковременные флуктуации концентраций хлорофилла 126 § 3.3. Сезонная изменчивость концентраций хлорофилла
§ 3.4. Годовая изменчивость концентраций хлорофилла
§ 3.5. Пространственные корреляции концентраций
хлорофилла с параметрами биопродуктивности
Выводы по Главе 3
Заключение
Библиография

Введение
Разработка и применение картографических методов в исследованиях характеристик морских бассейнов с использованием ГИС-технологий - одно из перспективных направлений, формирующееся на стыке нескольких научных дисциплин. Оно предполагает систематизацию океанологических данных с последующим их преобразованием, математико-статистической обработкой и представлением в
картографической, табличной, графической и других формах,
необходимых исследователю.
Одной из актуальных проблем океанологии является рациональное использование биологических ресурсов морей. Решение этой проблемы основывается на всестороннем изучении биопродукционных характеристик морских экосистем и мониторинге их состояния. Важную роль в комплексном исследовании биологической продуктивности морских акваторий играет картографический метод, включая картографирование и математико-картографический анализ биотических и абиотических параметров, определяющих развитие биопродукционных процессов в море, изучение их пространственной и временной изменчивости. Черное море, как одна из наиболее изученных акваторий, - оптимальный регион для разработки и применения картографических методов исследования биопродукционных процессов.
В океанологической картографии для оценки продуктивности акваторий применяются нескольких главных показателей, которые функционально связаны между собой и характеризуют биопродукционный процесс в морской экосистеме на различных стадиях его развития, однако их отношения и корреляции могут значительно варьировать по географическим областям, сезонам и годам.
Важнейший источник данных для картографирования биопродукционных параметров - экспедиционные съемки, в программу которых входит исследование комплекса биотических и абиотических характеристик морской среды. Оценка продуктивности обширных морских
стандартных горизонтов. На специальные карты нанесены крупные источники загрязнений. Дана информация по пространственному распространению тяжелых металлов, нефтепродуктов и других поллютантов в водах северо-западной части черноморского шельфа.
6. Биология. В состав блока входят карты водно-биологических угодий Причерноморья, заповедников, зон обитания экзотических видов фауны и флоры, а также серия карт, показывающих распределение фитопланктона, зоопланктона и макрозообентоса северо-западной части Черного моря. Даны также разновременные карты изменений границ обитания морских водорослей за несколько десятилетий.
7. Рыбные ресурсы. Серии карт показывают распространение нескольких видов рыб по таким параметрам, как зоны обитания, районы нереста и зимовки за период с 1980 по 1991 г.
Одной из основных опций ГИС «Черное море» является экран «Presentation» («Презентация»), состоящий из двух компонентов. Первый - «Thematic Maps» («Тематические карты») - объединяет все карты, имеющиеся в системе. Выбор этого компонента позволяет открывать карты и запрашивать информацию по отдельным тематическим слоям. Вторая компонента, «Мар Analysis» («Анализ карт»), объединяет аналитические модули, позволяющие осуществлять оверлейные
операции и корреляции, а также визуальный анализ динамического ряда последовательных карт. Аналитический модуль «Overlay» («Наложение») подразумевает визуальное сопоставление двух карт посредством
наложения одной карты на другую. В ГИС предусматривается возможность совместить любую карту блока «Рыбные ресурсы» с картами гидрофизических и гидрохимических показателей. Модуль «Correlation» («Корреляция») позволяет осуществлять численный сравнительный анализ двух карт путем вычисления коэффициента корреляции или построения карт пространственных распределений показателей
корреляции. ГИС «Черное море» дает возможность считать коэффициенты корреляции между любыми гидрофизическими показателями и строить специальные карты изокоррелят. Модуль