Использование геоинформационных технологий в изучении картометрических и морфометрических характеристик озер Северного Казахстана

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-719-736

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

П.С. Дмитриев

Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева, Факультет математики и естественных наук,
ул. Пушкина, 86, 150000, Петропавловск, Казахстан;
E-mail: dmitriev_pavel@mail.ru

Я.А. Вендт

Гданьский университет, Институт социально-экономической географии и территориального управления, Факультет социальных наук,
ул. Яна Бажиньского, 4, 80-952, Гданьск, Польша;
E-mail: jan.wendt@ug.edu.pl

С.А. Тесленок

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, Географический факультет,
ул. Большевистская, д. 68, 430005, Саранск, Россия;
E-mail: teslserg@mail.ru

А.М. Носонов

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, Географический факультет,
ул. Большевистская, д. 68, 430005, Саранск, Россия;
E-mail: artno@mail.ru

И.А. Фомин

Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева, Факультет математики и естественных наук,
ул. Пушкина, 86, 150000, Петропавловск, Казахстан;
E-mail: iafomin@mail.ru

А.П. Муштайкин

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, Географический факультет,
ул. Большевистская, д. 68, 430005, Саранск, Россия;
E-mail: anton169@mail.ru

С.К. Илькаев

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, Географический факультет,
ул. Большевистская, д. 68, 430005, Саранск, Россия;
E-mail: ilkaev97@yandex.ru

Аннотация

Исследование посвящено определению возможностей использования геоинформационных систем и технологий для организации и осуществления геоэкологических мониторинговых обследований озер на территории одного из крупнейших в пределах Казахстана озерных регионов — Северо-Казахстанской области. Была практически решена важная задача создания единого электронного каталога озер исследуемой территории и размещения в свободном открытом доступе. Изученный количественный и качественный состав топографических, картометрических, морфометрических, гидрологических, гидрохимических, гидробиологических, геоэкологических и других данных по озерам области позволил использовать в каталоге ряд картометрических и морфометрических показателей, единых для всех площадных водоемов. Для каждого из таких показателей определялся фиксированный набор значений, содержащих сведения о различных аспектах их состояния. В процессе описания и характеристики озер в качестве основных показателей были приняты такие их параметры, как длина, ширина, средняя и максимальная глубины, особенности рельефа дна и его профили, протяженности береговой линии и огибающей, степень изрезанности береговой линии, площади водоема и водосбора, объем водной массы, степень зарастания высшей надводной растительностью и другие. На основе анализа базы данных озер, созданной в приложении Microsoft Excel и программном продукте настольной ГИС цифрового картографирования MapInfo Professional, была подготовлена серия геоинформационно-картографических материалов, в частности картосхем, позволяющих оперативно получать необходимые картометрические и морфометрических показатели и геоэкологические характеристики крупных озер исследуемого региона. Таким образом, посредством использования потенциала графической визуализации информации специализированной региональной ГИС в программной оболочке MapInfo наглядно проиллюстрированы возможности графического представления традиционных статистических данных качественных и количественных картометрических и морфометрических характеристик озер. Результаты проведенной работы, полученные геоинформационно-картографические материалы и значительные объемы накопленной в базах данных специализированной региональной ГИС информации, позволяют организовать и осуществлять комплекс полномасштабных мониторинговых исследований озер по большому набору показателей, что не только актуально и позволяет отслеживать современное состояние озерных экосистем в пределах территории региона, но и выявлять их динамику.

Ключ. слова

геоинформационные системы, геоинформационные технологии, озера, морфометрические и картометрические показатели, степень зарастания озер

Список литературы

  1. Бейсенова А.С., Алиаскаров Д.Т., Салбырова М.Т. Эффективное использование технологий географических информационных систем (ГИС) в географическом образовании. ScienceTime, 2016. № 6. С. 45–50.
  2. Белецкая Н.П. Этапы развития территории Петропавловского Приишимья в кайнозое. История развития речных долин и проблемы мелиорации земель. Западная Сибирь и Средняя Азия. Новосибирск: Наука, 1979. С. 38–51.
  3. Белецкая Н.П., Христевич М.В., Щербинина Е.Ю., Трошихин Н.В. Малые озера Северного Казахстана. Петропавловск: Климполиграфия, 2008. 93 с.
  4. Белецкая Н.П. Генетическая классификация озерных котловин Западно-Сибирской равнины. Геоморфология. 1987. № 1. С. 50–58.
  5. Белецкая Р.В. Морфометрические особенности озерных котловин и их влияние на экологическое состояние лимносистем (на примере равнинных озер ледникового происхождения): Дис. … канд. геогр. наук. СПб., 2004. 183 с.
  6. Берг Л.С. Климат и жизнь. М.: ОГИЗ, 1947. 356 с.
  7. Берлянт А.М. Картографический метод исследования. М.: Изд-во МГУ, 1978. 256 с.
  8. Богословский Б.Б. Озероведение. М.: МГУ, 1960. 335 с.
  9. Верещагин Г.Ю. Методы морфометрической характеристики озер. Труды Олонецкой науч. экспедиции. Л., 1930. Ч. II. Вып. I. С. 3–114.
  10. Водопьянова С.Г. Озера и палеодолины южных равнин Западной Сибири. История развития речных долин и проблемы мелиорации земель. Западная Сибирь и Средняя Азия. Новосибирск: Наука, 1979. С. 163–166.
  11. Воскресенский С.С. Геоморфология СССР. М.: Высшая школа, 1968. 368 с.
  12. Григорьев С.В. О некоторых определениях и показателях в озероведении. Тр. Карельск. фил. АН СССР. 1959. Вып. 18 (Материалы по гидрологии (лимнологии) Карелии). С. 29–45.
  13. Зайков Б.Д. Очерки по озероведению. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 240 с.
  14. Иванов П.В. Классификация озер мира по их величине и по средней глубине. Науч. бюл. Ленинград. ун-та. Л., 1948. № 21. С. 29–36.
  15. Картоведение. Под ред. А.М. Берлянта. М.: Аспект Пресс, 2003. 477 с.
  16. Кесь А.С. О генезисе котловин Западно-Сибирской равнины. Тр. Ин-та физ. географии. 1935. Вып. 15. С. 61–118.
  17. Липин А.Н. Пресные воды и их жизнь. М.: Учпедгиз, 1950. 348 с.
  18. Ломакина С.С. Геоэкологический мониторинг поверхностных вод Северного Казахстана с использованием дистанционных методов и ГИС-технологий: автореф. дис. … канд. геогр. наук. Томск, 2020. 24 с.
  19. Митчел Э. Руководство ESRI по ГИС-анализу. Ч. 1: Пространственные модели и взаимосвязи. Киев: ЗАО ЕСОММ Со; Стилос, 2000. 198 с.
  20. Муравейский С.Д. Очерки по теории и методам морфометрии озер. Вопросы географии. Сб. 7. М.: Географгиз, 1948. С. 65–99.
  21. Овчинников Г.Д. О состоянии озер Северо-Казахстанской области. Ученые записки ППИ. Петропавловск, 1960. Вып. 1. Ч. 1. С. 63–68.
  22. Овчинников Г.Д. О строении грив в Северо-Казахстанской области. Изв. ВГО, 1970. Т. 102. Вып. 3. С. 293–294.
  23. Пашков С.В., Мажитова Г.З., Тесленок С.А. Картографирование агроландшафтов колочной лесостепи на основе геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Земли. Географический вестник = Geographical bulletin, 2021. № 1 (56). С. 162–172. DOI: 10.17072/2079-7877-2021-1-162-172.
  24. Пестовский К.Н. Геологическое строение окрестности озер Теке и Улькенкарой в Северном Казахстане. Л.–М.: Гл. ред. геол.-развед. и геодез. лит., 1936. 31 с.
  25. Посохов Е.В. Тенизы Северного Казахстана. Изв. АН КазССР. Сер. геол., 1949. Вып. 10. С. 40–44.
  26. Россолимо Л.Л. Основы типизации озер и лимнологического районирования. Накопление вещества в озерах. М.: Наука, 1964. С. 5–46.
  27. Севастьянов Д.В. Геоэкологическая оценка современного состояния водоемов аридной зоны. СПб: СПбГУ, 1993. 88 с.
  28. Сорокин И.Н. Роль морфологических и гидрологических показателей в классификации озер гумидной и аридной областей. Теоретические вопросы классификации озер. СПб: Наука, 1993. С. 88–98.
  29. Справочник по картографии. Под ред. Е.И. Халугина. М.: Недра, 1988. 427 с.
  30. Тесленок К.С. Создание геоинформационного проекта и его использование в  елях развития хозяйственных систем. Геоинформационное картографирование в регионах России: материалы VII Всерос. науч.-практич. конф. (Воронеж, 10–12 дек. 2015 г.). Воронеж: Научная книга, 2015. С. 134–138.
  31. Тесленок С.А. Аквальные комплексы в ГИС «Ландшафты Акмолинского Приишимья». География: проблемы науки и образования. Мат-лы ежегод. науч.-практ. конф. СПб., 2010. С. 417–422.
  32. Тесленок С.А., Тесленок К.С. Мониторинг компонентов природной среды акватории водохранилищ на основе ГИС. Приоритетные направления экологической реабилитации Воронежского водохранилища: материалы междунар. науч.-практич. конф., г. Воронеж, 21 нояб. 2012 г. Воронеж: Наука-Юнипресс, 2012. С. 185–194.
  33. Филонец П.П., Омаров Т.Р. Озера Северного, Западного и Восточного Казахстана. Справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 138 с.
  34. Шигапов И.С., Мингазова Н.М., Мусин А.Г. Особенности морфологии котловин озер г. Казани. Вестник Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета. Биологические науки. 2011. № 2 (24). С. 66–71.
  35. Шнитников А.В. Из истории озер Северного Казахстана. Озера Казахстана и Киргизии и их история. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. С. 5–27.
  36. Эдельштейн К.К. Лимнология. М.: Юрайт, 2017. 398 с.
  37. Эдельштейн Я.С. Геоморфологический очерк Западно-Сибирской низменности. Труды Института физической географии. Сер. Геоморфологические очерки СССР. Вып. 20. № 2. М.–Л.: Изд-во Акад. наук СССР, 1936. 88 с.
  38. Якушко О.Ф. Белорусское Поозерье. Минск: Вышэйшая школа, 1975. 335 с.
  39. Dmitriyev P.S., Wendt J.A., Fomin I.A., Nazarova T.V. Transport accessibility of the lake ecosystems in the North Kazakhstan region as a factor of tourism development. GeoJournal of Tourism and Geosites. 2021. XIV. Vol. 35. No. 2. P. 289–296. DOI: 10.30892/gtg.35204-650.
  40. Hubert B. Wert der Geo-Information fuer Versicherungen. Geographic Information System. 2000. No. 13 (3). P. 13–15.
  41. Hutchinson G.A. Treatise on Limnology. Geography, Physics and Chemistry. New York–London: Wiley, 1957. Vol. 1. 1015 p.
  42. Kabiyev Y.S., Berdenov Z.G., Kulchihan M.D., Atasoy E., Wendt J.A. Landscape ecological analysis of the modern delta of the Ural (Zhayik) river. GeoJournal of Tourism and Geosites. 2018. Vol. 11. No. 3. P. 644–655.
  43. MapInfo Professional. Руководство пользователя (полное). MapInfo Corporation. New York: Troy, 2004. 659 p.
  44. Nazarova T.V., Fomin I.A., Dmitriyev P.S., Wendt J.A. Landscape and limnological research of lake systems of the plain areas of the northeastern borderlands of the Republic of Kazakhstan and assessment of their recreational capacity. GeoJournal of Tourism and Geosites, 2019. XII. Vol. 25. No. 2. P. 29–40. DOI: 10.30892/gtg.25203.
  45. Nazarova T.V., Janaleyeva G.M., Ilieș D.C., Dmitriyev P.S., Berdenov Zh., Wendt J.A. Research of water surface of lakes, plain territories of North Kazakhstan by using water indices, Vestnik KazNRTU. 2020. Vol. 137 (1). P. 27–32. DOI: 10.51301/vest.su.2020.v137.i1.05.

Для цитирования: Дмитриев П.С., Вендт Я.А., Тесленок С.А., Носонов А.М., Фомин И.А., Муштайкин А.П., Илькаев С.К. Использование геоинформационных технологий в изучении картометрических и морфометрических характеристик озер Северного Казахстана. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 719–736 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-719-736

For citation: Dmitriyev P.S., Wendt J.A., Teslenok S.A., Nosonov A.M., Fomin I.A., Mushtaykin A.P., Ilkaev S.К. Use of geoinformation technologies in the study of cartometric and morphometric characteristics of lakes in the North Kazakhstan. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 2. P. 719–736. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-719-736 (in Russian)