Открытые ГИС в ландшафтных исследованиях: задачи,...

Открытые ГИС в ландшафтных исследованиях:

задачи, возможности, перспективы

Дарья Свидзинская

кафедра физической географии и геоэкологии

географический факультет

Киевский национальный университет

имени Тараса Шевченко

NASA Earth Observatory, 2012

Сельскохозяйственные поля, Саудовская Аравия

1987 2012

Дельта Хуанхэ, Китай

1989 2009

NASA Earth Observatory, 2012

Ледник Колумбия, Аляска

1986 2009

NASA Earth Observatory, 2012

ландшафт является ключевым условием

индивидуального и социального

благосостояния, …его охрана, управление и

планирование предполагают права и

обязанности для каждого

Европейская ландшафтная конвенция

Флоренция, 2000

• Всеевропейская стратегия сохранения биологического

и ландшафтного разнообразия (1995)

• Водная рамочная директива ЕС (2000)

• Европейская стратегия адаптация к климатическим

изменениям (2009)

Steinitz C. A Framework for Theory Applicable to the Education of Landscape

Architects (and Other Environmental Design Professionals) // Landscape Journal,

1990, Vol. 9, No. 2. – P.136-143

ГИС это инструмент ландшафтных исследований

Открытые ГИС это удобный инструмент

ландшафтных исследований

Задачи ландшафтных исследований,

решаемые с помощью ГИС

1. Инфраструктурные (данные)

2. Аналитические (информация)

3. Коммуникативные (культурное знание)

1. Инфраструктурные задачи

Стимул – растущие потребности в данных

Проблема – (каких?) данных нужно много

(сколько?)

Решение – целенаправленное формирование

локальных инфраструктур пространственных

данных

Актуальные инфраструктурные задачи в

ландшафтных исследованиях

• Поддержка локальных модельных территорий

• Стандартизация протоколов наблюдений

• Упрощение схем обмена данными

Инфраструктурные возможности Открытых

ГИС: модельная территория «Голосеево»

• НПП «Голосеевский»

• Площадь 1,63 км2

• Периметр 5,47 км

• 14 точек пробоотбора

• ПО ГИС - Q GIS

Преимущества

• интероперабельность

• распределение усилий

• перспективы совершенствования

2. Аналитические задачи

Стимул – лучшее понимание

функционирования ландшафта

Проблема – извлечь пользу из обилия данных

Решение – оперативное совершенствование

методов анализа

Актуальные аналитические задачи в

ландшафтных исследованиях

• Функционирование ландшафта

• Живые организмы и ландшафт

• Интеграция человека и его деятельности

• Сложность ландшафта

• Автоматизация технологических потоков

Аналитические возможности Открытых ГИС:

функционирование ландшафта - ЦМР

TWI

LS-factor

Mean Curvature

Total Insolation

Stream Power Index

Vertical Distance to

Channel network

Аналитические возможности Открытых ГИС:

функционирование ландшафта - ДДЗ

NDVI

Ratio Vegetation

Index

Transformed

Vegetation Index

Температура

поверхности, С

Normalized Ratio

Vegetation Index

Аналитические возможности Открытых ГИС:

живые организмы и ландшафт - структура

NDVI

растительный

покров

плотность

растительного

покрова, %

связность

растительного

покрова, % фрагментированность

Аналитические возможности Открытых ГИС: живые организмы и ландшафт - среда

современный климат 2030 2050

Аналитические возможности Открытых ГИС:

деятельность человека

Petitjean F., Kurtz C., Passat N., Gançarski P. Spatio-temporal

reasoning for the classification of satellite image time series //

Pattern Recognition Letters, 2012, Vol. 33, Is. 13. – P. 1805-1815

Аналитические возможности Открытых ГИС:

сложность ландшафта

Rocchini D., Delucchi L., Bacaro G. et al. Calculating landscape diversity with

information-theory based indices: A GRASS GIS solution // Ecological Informatics,

Available online 5 May 2012

Аналитические возможности Открытых ГИС:

сложность (дискретность – континуальность)

ландшафта

Jasiewicz J. A new GRASS GIS fuzzy inference system for massive data analysis //

Computers & Geosciences, 2011, Vol. 37, Is. 9. – P. 1525-1531

Minasny B, McBratney A.B. 2002 FuzME version 3.0, Australian Centre for Precision

Agriculture, The University of Sydney, Australia

Аналитические возможности Открытых ГИС:

фиксация / автоматизация технологических

потоков

SEXTANTE Modeler Graphical Modeler

3. Коммуникативные задачи

Стимул – потребность в научно-обоснованном

управлении ландшафтом

Проблема – плохой обмен информацией

между исследователями и «потребителем»

Решение – совершенствование

взаимодействия с заинтересованными

сторонами

Коммуникативные возможности Открытых

ГИС: взаимодействие с заинтересованными

сторонами

Картографировании риска

возникновения пожаров в бушлендах

район Южный Даунс, штат Квинсленд,

Австралия

Картографирования «горячих точек»

биоразнообразия и экосистемных услуг

Центр прикладной экологии

Технического университета Лиссабона ,

WWF, Faunalia

Южная Португалия

Перспективы

• Данные — совершенствование инфраструктур

пространственных данных

• Информация —проверка работоспособности

алгоритмов на региональном уровне (1:200 000 –

1:500 000)

• Культурное знание — развитие проблемно-

ориентированного образования

Спасибо за внимание ;)

Вопросы?