№ 3 (2019)
ГЕОЛОГИЯ
17-32 108
Аннотация
В статье рассматривается специфика составов гранитов Усть-Бургочанского массива, локализованного в западной части Селенняхского синклинория Верхояно-Колымской орогенной области. Показано, что по типоморфизму минералов, химическому составу и геохимическим особенностям граниты массива соответствуют посторогенным гранитам А-типа с изохронным Rb-Sr возрастом 91+/-3 млн. лет. Расчетное давление при магмогенерации (0,4-0,6 ГПа, значение I0 = 0,70914+/-0,00013, соотношения элементов-примесей указывают на коровую природу протолита. В то же время состав биотитов соответствует таковому производных габбро-гранитных серий, среди акцессориев стабильно присутствуют титаномагнетит и циркона с аномально высокими величинами ZrO2/HfO2 (до 128), отношения K2O - Rb, эволюционируют по базальтовому тренду. Эти факты говорят о влиянии источников основного состава в процессах генерации и эволюции материнского для усть-бургочанских гранитов расплава, что подтверждается и высокими расчетными температурами магмогенерации (1020-1030оС) и начала кристаллизации (987оС). На основе полученных данных сделан вывод о вероятном наличии в пределах рассматриваемой территории погребенного очага основной магмы и возможном ограниченном синтексисе основного мантийного и генерировавшегося под его воздействием в коре гранитного расплава. Установлена геохимическая специализация гранитов на широкий круг рудных элементов и редкоземельных элементов иттриевой группы, что вместе с высокой активностью воды и галогенов при кристаллизацией могло обеспечить формирование комплексного полиметаллического и редкоземельного оруденения
КАРТОГРАФИЯ И ГИС
33-45 128
Аннотация
Мониторинг необъятных пространств северных территорий по материалам оптических и радиолокационных космических съемок позволяет оперативно получать объективные данные о состоянии и динамике природных и техногенных объектов. Для обеспечения на региональном уровне управления территориями востребована актуальная высокодетальная информация. Космические снимки высокого пространственного разрешения расширили спектр объектов, которые можно выделить и изучить. Такие снимки обладают иной структурой изображения по сравнению со снимками среднего и низкого разрешения. Назрела новая проблема в области дешифрирования снимков - проблема эффективной обработки снимков высокого разрешения. Необходимо разработать модель комплексной обработки космических снимков среднего и высокого пространственного разрешения, полученных в оптическом и радио диапазонах. В статье рассмотрены основные теоретические вопросы формирования методик дешифрирования космических снимков для решения широкого круга задач возникающих при мониторинге. В работе приводится краткий анализ методов и алгоритмов автоматизированного дешифрирования снимков и собственный опыт авторов по усовершенствованию алгоритмов дешифрирования космических снимков среднего и высокого разрешения, полученных в оптическом и радио диапазонах. Выделены главные проблемы каждого этапа обработки. Предлагается технология выявления изменений на основе структурных признаков. Структурные признаки характеризуются Фурье- и вейвлет-образами. Разработана методика выявления изменений границ леса по разновременным аэрокосмическим снимкам различного типа на основе вейвлет-анализа. Отмечается, что достоверность результатов выделения границ при мониторинге на большую временную глубину существенно зависит от точности трансформирования снимков и точности совмещения разнородной информации. Предложен статистический непараметрический подход к дешифрированию лесных массивов по многоспектральным космическим снимкам. Сущность предложенного подхода заключается, в том, что предлагается использовать непараметрическую статистическую модель, а в качестве дешифровочных признаков - функцию плотности распределения вероятностей яркостей. Обсуждается эффективность применения различных критериев соответствия при использовании этой модели. Указаны направления исследований для совершенствования предложенного метода. Приведен ряд примеров действующих практически автоматизированных алгоритмов дешифрирования многоспектральных снимков высокого разрешения по разработанным методикам. Отмечены основные направления развития автоматических алгоритмов дешифрирования
46-54 127
Аннотация
Современный этап развития геоинформатики можно назвать эпохой перехода от геоинформационных систем (ГИС) к инфраструктурам пространственных данных (ИПД). Цель статьи - оценить, насколько требования к ИПД и ее компонентам отражены в действующем российском федеральном и региональном законодательстве и учтены в национальных стандартах. Речь идет о двух важных документах: Федеральном законе «О геодезии, картографии и пространственных данных... », вступившем в силу в 2017 г., и Плане мероприятий по направлению «Информационная инфраструктура» национальной Программы «Цифровая экономика Российской Федерации» со сроком выполнения в 2019-2024 гг. Второй из документов намечает пути решения задачи создания отечественных цифровых платформ сбора, обработки и распространения пространственных данных и данных ДЗЗ из космоса, обеспечивающих потребности граждан, бизнеса и власти. Дан анализ структуры и содержания Плана и перспектив его выполнения. Планируется создание Федерального и региональных фондов пространственных данных, Единой электронной картографической основы, Федерального портала пространственных данных (геопортала). Техническим комитетом по стандартизации № 394 «Географическая информация/геоматика» подготовлено, в дополнение к утвержденным ранее, несколько национальных стандартов на основе стандартов ИСО, включая серию стандартов «Инфраструктура пространственных данных». Отмечены недостатки документов и проблемы их выполнения: невнимание к регионам, политика импортозамещения применительно к программному обеспечению ГИС, несогласованность терминологии законов и стандартов, отсутствие в перечне исполнителей программы учреждений Российской академии наук. Требуется совершенствование нормативной правовой базы геоинформатики как части цифрового права в целом. Работа выполнена в рамках темы Госзадания № АААА-А19-119022190168-8.
55-60 125
Аннотация
В работе приводятся результаты научных работ автора (2004-2017 гг.), в которых применены возможности визуализации и анализа пространственно-временных карт по данным реанализа, наземного и спутникового мониторинга в ArcView GIS. В отличие от наземного и спутникового мониторинга, данные реанализа - это модельные глобальные поля метеорологических величин с использованием полных комплектов (доступных к моменту расчетов данных наблюдений) с различных платформ с использованием примитивных уравнений, метода интерполяции и ассимиляции. С момента появления общедоступных архивных данных (~ вторая половина 2000-х гг.) дистанционного зондирования и климатических моделей появилась возможность использовать широкий спектр анализируемых параметров с применением программ статистического анализа данных и геоинформационных систем (ГИС), т.е. таких компьютерных систем, которые позволяют эффективно работать с пространственно-распределенной информацией. Наблюдаемые изменения глобального характера (рост приземной температуры воздуха), трансграничный перенос загрязняющих веществ и т.п. могут оказать существенное влияние, например на экологическую обстановку в арктических районах северного полушария. На обширной территории Якутии (3,1 млн. кв. км) при отсутствии достаточного количества и плотности расположения метеорологических станций, использование оперативных данных дистанционного зондирования и ГИС является наиболее актуальным в настоящее время. Безусловно, актуально так же создание единого центра гелиогеофизического мониторинга на территории Якутии, т.к. космическая погода (солнечно-земные связи) во многом ярко проявляется в арктическом и субарктическом поясе. Автором работы создано программное обеспечение «Cloud Map Processing Script (CMPAS), CONVERT, MATRIX, AVERAGE», которое позволяет визуализировать данные дистанционного зондирования с пространственным разрешением 1 x 1 градус в ArcView GIS 3.2a
61-70 121
Аннотация
Важнейшими показателями среды, которыми определяется экологическое состояние сообществ гидробионтов в шельфовой зоне Сахалина, являются температура, соленость, газовый и световой режимы.В Охотском море обитает более 80% всех живых организмов Дальневосточных морей, что объясняется наличием хорошей пищевой базы. Его соленость на порядок ниже, чем у океана, из-за чего образуется подповерхностный слой с нулевыми и отрицательными температурами.Мониторинг температуры поверхности океана осуществляется инфракрасными радиометрами и позволяет оценить основные характеристики состояния вод. Комплексное изучение шельфа началось в семидесятые года прошлого века благодаря появлению стандартных гидрологических разрезов, а своего пика достигло в восьмидесятые с открытием месторождений нефти и газа. В тоже время начали применять дистанционные методы изучения.Для изучения Мирового океана с орбиты используют множество различных спутников, основным являются Terra для суши и Aqua для водной поверхности. Основным сканером, исследующим акваторию Сахалина, является MODIS, созданный NASA для изучения биопродуктивности океана. Снимки, которые он делает, имеются в свободном доступе на специализированных сайтах. Для выявления температурных закономерностей были изучены снимки за период с 01.01.2018 г. по 17.02.2019 г., та часть, которая была выполнена в зимний период времени, была упразднена как неинформативная, потому что в этот период акватории Сахалина находятся под ледовым покровом. Температурный пик приходится на конец августа - начало сентября, это связанно с приходящими в регион циклонами. Низкая соленость вод Охотского и Японского моря способствует большому разнообразию живых организмов. Шельф Сахалина богат фитопланктоном, которому комфортно в местных водах богатых важными органическими компонентами (C, N, Si,O).
71-82 395
Аннотация
Земельные ресурсы и пахотные земли определяют социально-экономическое богатство любого государства, а почвы являются важнейшим компонентом природных ресурсов территории. Антропогенное воздействие вызывает изменение хода их естественного развития, требуя всестороннего исследования особенностей трансформации свойств и определение пределов устойчивости, установления порогов рационального воздействия на земельные ресурсы. Учет ресурсов сельского хозяйства и решение проблем рационального использования сельскохозяйственных земель может базироваться на автоматизированной системе, позволяющей в интерактивном режиме непрерывно вводить необходимые поправки, получать актуальные данные и производить необходимые расчеты. Управляющие воздействия при этом направлены на осуществление целого комплекса мер по дальнейшему увеличению интенсивности землепользовании и прежде всего - увеличения плодородия почв на основе широкого применения достижений науки и передового опыта с учетом экономических и природных особенностей. В связи с этим проблема разработки и практической реализации автоматизированной системы для руководства и специалистов является важной частью оптимизации использования агроресурсов. Совершенствование управления земельными ресурсами осложняется рядом проблем: отсутствие надлежащего реестра земельных участков, находящихся в муниципальной собственности; недобор земельных платежей в связи с отсутствием реестра земельных платежей в автоматизированном режиме и т.п., но наиболее распространенной является использование устаревших картографических материалов. В этой связи внедрение геоинформационных технологий и использование специализированных муниципальных ГИС позволяет автоматизировать получение различной отчетной документации. При этом важна интеграция ГИС с автоматизированными системами управления предприятиями. В исследовании на примере ООО «Агросоюз-Красное сельцо» рассматриваются возможности применения геоинформационных технологий при рациональном использовании земельных ресурсов и потенциальное управление земельными ресурсами с использованием актуальных геоинформационно-картографических материалов, позволяющих специалистам получить быстрый доступ к актуальной информации. На примере серии таких материалов показано, что применение ГИС-технологий для создания электронных и компьютерных карт, отображающих различные свойства и геохимические характеристики почв отдельного сельскохозяйственного предприятия, является вполне эффективным, как и их дальнейшее использование для управления земельными ресурсами отдельного сельскохозяйственного предприятия, организации и осуществления космического мониторинга сельскохозяйственных земель.
83-88 106
Аннотация
В статье проведен анализ более восьмидесяти туристско-рекреационных карт и туристских схем Республики Саха (Якутия), включая картосхемы, размещенные в региональных комплексных атласах. Проведенное исследование позволило систематизировать и выделить этапы исторического развития и современного состояния туристского картографирования республики в ее разные годы, начиная с 70-х годов ХХ века до второго десятилетия XXI века. Всего выделено три периода: с 1970 до 1995 гг., с 1995 - до 2010 гг., с 2010 г. - по настоящее время. Подробно в статье рассмотрены основные свойства туристических карт, изданных как на бумажной основе, так и в электронном виде. Изучение тематического содержания позволило выявить, что наибольшее ее разнообразие встречается в картах, изданных за период с 1970 по 1990 годы. Тематические карты туризма и научные рекреационные карты создаются в недостаточном количестве. Выявлены проблемы и перспективы создания туристских карт.
ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5-10 120
Аннотация
Отмечается, что основным методом для калибровки солнечных фотометров до сих остается метод Ленгли. Основным недостатком метода Ленгли является временная нестабильность составляемых графических диаграмм, вызванная нестабильностью оптической толщины атмосферного аэрозоля. Временная нестабильность оптической толщины атмосферного аэрозоля приводит к изменению крутизны построенной диаграммы и, в конечном счете, к случайным смещениям графически вычисляемой калибровочной величины. Другой немаловажный недостаток метода Ленгли заключается в отсутствии полностью аналитического выражения для вычисления калибровочной величины и в необходимости осуществления графических построений. Для устранения первого из вышеизложенных недостатков были предложены ряд усовершенствований. В частности известен метод, позволяющий аналитически вычислить калибровочную величину при двух оптических массах, где нестабильность исходного метода сохраняется. Хорошо известно, что оптические массы различных газовых составляющих атмосферы значительно различаются при малых углах высоты Солнца. Следовательно, измерения, проведенные в широком диапазоне изменения угла высоты Солнца, точно не могут быть расценены как изменение общей оптической массы в таком же диапазоне. Это обстоятельство значительно ограничивает возможности известного метода.В настоящей статье излагается предлагаемый двухволновой метод калибровки солнечных фотометров при двух оптических воздушных массах. Показано, что переход от одноволнового метода к двухволновому позволяет существенно уменьшить аэрозольную погрешность метода калибровки при двух оптических массах.Предлагаемый в настоящей статье двухволновой метод калибровки солнечных фотометров при двух оптических массах позволяет исключить влияние изменчивых атмосферных условий на результат калибровки, имеющее место в известном одноволновом методе, реализуемым при двух значениях оптической массы, что создает потенциальную возможность повышение точности солнечно-фотометрических исследований атмосферных газов и аэрозоля
11-16 88
Аннотация
Статья посвящена предлагаемому методу формирования экстремальных мультикритериальных оценок для слияния изображений различных бортовых изображающих систем дистанционного зондирования. Хорошо известно, что слияние мультиспектральных изображений с панхроматическими изображениями высокого разрешения позволяет скомпенсировать закономерное уменьшение спектрального разрешения при увеличении пространственного разрешения. Однако, как показывает анализ вышеуказанных методов, при реализации операции совмещения двух изображений не учитывается параметрическая взаимосвязь между такими основными показателями изображений как автокорреляция и среднеквадратичное отклонение интенсивности, где в качестве параметра выступает показатель пространственного разрешения. Настоящая статья посвящена анализу возможности разработки новых методов совмещения изображений бортовых сканерных изображающих систем, имеющих различные показатели пространственного разрешения. При этом подразумевается, что эти изображающие системы находятся в составе комплекса измерительной аппаратуры, установленной на борту носителя, например, легкомоторного самолета, вертолета или беспилотного летательного аппарата. Сформулирована задача оптимального совмещения двух изображений различных бортовых изображающих систем с различным геометрическим разрешением с учетом трёх возможных методов фильтрации. Предложен метод оценки изображений по величине скалярной свертки основных статистических показателей изображений по условию достижения экстремума величины расчетной оптимальной разрешающей способности, при котором обеспечивается минимальная разность между расчетными и исходными величинами. При этом исходное изображение должно быть обработано соответствующим методом фильтрации. Изложен альтернативный вариант реализации предложенного метода. Отмечается, что использование комбинированных оценок, характеризующих исходные изображения, открывает новые возможности в области слияния изображений с различными значениями геометрического разрешениями.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ, СОЦИАЛЬНАЯ, ПОЛИТИЧЕСКАЯ И РЕКРЕАЦИОННАЯ ГЕОГРАФИЯ
89-94 245
Аннотация
Территория Чеченской Республики издавна привлекала внимание исследователей распространением многочисленных самоизливающихся источников подземных термоминеральных источников (Брагунские, Горячеводские, Истисуйские, Серноводские и т.д.). Названия некоторых географических объектов в какой-то степени связаны с выходами этих вод на дневную поверхность: «Исти-су», «Мелчи-хи» (теплая вода), «Аьчка-хи» (железная (железистая) вода), « Дарбан-хи» (целебная вода) и т.д. На фоне развития рекреационного хозяйства освоение геотермальных ресурсов в бальнеологии становится весьма и весьма привлекательным направлением. Результаты химических анализов свидетельствуют о том, что воды многих геотермальных месторождений по терапевтическим характеристикам могут быть рекомендованы в бальнеологических целях (ванны, бассейны, питье) для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, болезней желудочно-кишечного тракта, поражения кожных покровов и т.д., и открывают широкие перспективы перед экономикой Чеченской Республики. Кроме этого, комплексное освоение этих ресурсов решает целый ряд противоречий в энергетической, экологической, социально-экономической стратегии региона. И на первый взгляд, освоение этого ресурса в бальнеологии не сопряжено с особыми трудностями и сулит большие выгоды.Геотермальные ресурсы Чеченской Республики представлены 14 месторождениями: Ханкальское, Гойтинское, Петропавловское, Гунюшки, Герменчукское, Гудермесское, Новогрозненское, Червленское, Комсомольское, Новощедринское, Шелковское, Дубовское, Каргалинское, Центрально-Бурунное.В статье обобщены имеющиеся данные по перспективным месторождениям геотермальных вод Чеченской Республики (Ханкальское, Новогрозненское, Шелковское, Червленское, Новощедринское). По проведенным анализам элементного и микроэлементного состава предложены разные варианты их использования в бальнеологии.
ХРОНИКА
ISSN 2587-8751 (Online)