Выделение экотопов через дискретизацию земной поверхности

Основные параметры и систематика элементов земной поверхности

Дискретизация земной поверхности.

Дискретизация или выявление естественной делимости ЗП и геоявлений геотопологического ряда базируется на анализе распределения в пространстве основных морфологических параметров как функций двух плановых координат. При этом на профилях, проведенных по нормали к выделяемым структурным линиям (СЛ), обозначаются точки с экстремальными и нулевыми значениями этих функций, а также с простыми разрывами функций и разрывами функций при их стремлении к «+» и «—» бесконечности. Геометрические места этих точек рассматриваются в качестве СЛ — элементарных геоморфологических границ отдельностей ЗП, для которых можно указать однозначную процедуру выделения. Они же могут рассматриваться в качестве общегеографических границ. Дискретизация ЗП заключается в фиксации всех видов СЛ или на профиле или в трассировании их на первичных и вторичных материалах с последующим отражением всей их сети на аналитической карте. В результате их трассирования выявляется естественная делимость ЗП на разные по своей форме в плане и в профиле ингредиенты, закономерно соотносящиеся друг с другом в пространстве, — по вертикали и крутизне.

Если ограничиться рассмотрением геометрических мест точек с экстремальными и нулевыми значениями, то первый шаг при переходе от параметрической к «элементно-структурной» форме задания морфологических систем можно представить в виде упрощенной табл. 31.

Учет разрывов функций разного вида увеличивает разнообразие СЛ. Их однозначное трассирование в соответствии с экстремальными и нулевыми значениями основных геоморфологических параметров.

(рис. 26) обеспечивает строгое выделение других частей ЗП, отражаемых на построенной по системно-морфологическому принципу аналитической геоморфологической карте ареалами — элементарными поверхностями (ЭП) и характерными точками (XT).

Таблица 31

Соотношение экстремальных и нулевых значений основных геоморфологических параметров

и видов структурных линий

Морфоизографы обеспечивают дискретизацию ЗП, выступая в качестве боковых ограничений склонов, характеризующихся вогнутой, выпуклой или прямолинейной формой в плане. Все остальные СЛ, а также вершины изометричных положительных и отрицательных форм направлены на дискретизацию ЗП (этих склонов) в профиле. Таким образом ЗП и связанная с ней ЛГО подвергаются двойной дискретизации на отдельности, и выявленная делимость относится к четвертому типу дискретности сплошных сред.

Все фиксируемые ингредиенты обладают критериями элементности и могут рассматриваться в качестве линейных, точечных и площадных элементов ЗП.

Соблюдение критериев элементности и принципа формализации обеспечивает возможность систематизации элементов ЗП. Систематика элементов ЗП имеет статус параметрической корреляционной систематики и выступает в качестве системы, созданной для изучения ЗП и всех связанных с ней геоявлений в ЛГО. Только на ее основе через фиксацию и анализ конкретных элементов и их пространственных соотношений могут фиксироваться морфологические конкретные геосистемы (экотопы) — формализованные модельные отражения на карте, профиле и в описании частных сложных образований ЗП.

Решение проблем элементаризации и систематики элементов ЗП представляет собой первый этап системных исследований в прикладной экологии. Самое общее представление об элементах ЗП можно свести к следующему определению: элементы ЗП — наиболее универсальное морфологическое понятие о точках, линиях и заключенных между ними площадях как неделимых и простейших составных частях ЗП, присущих формам любого происхождения и возраста. Точечные — нульмерные, линейные — «одномерные» элементы, так же как двумерные ЭП, фиксируют на геоморфологической карте одно и то же — некие разные по площади и конфигурации части ЗП.

Рис. 26. Формы задания основных геоморфологических параметров одного и того же участка земной поверхности на шельфе (по А. Н. Ласточкину, 2002):

А — топографическая поверхность; Б — изоградиентная поверхность;

В — градиенты изоградиентной поверхности; Г — векторы (гашюры); Д — линии тока (векторные линии); Е — структурные линии; 1 — линии равных значений Н (ху), [Н'(ху)], [Н"(ху)]; 2 — векторы; 3 — линии тока с источниками (а) и точками стока (б); 4—9 — структурные линии: 4 — гребневые, 5 — килевые,.

6 — максимальных уклонов, 7 — минимальных уклонов, 8 — выпуклых перегибов, 9 — вогнутых перегибов Возможности строгой систематизации точечных, линейных и площадных элементов вытекают из определения их конечного множества, которое выявляется системным методом полной группы, обеспечивающим: а) установление всех возможных вариантов взаимосвязанных элементов, начиная со СЛ, конечное множество которых определяется всеми возможными вариантами соотношений экстремальных и нулевых значений четырех геоморфологических параметров ЗП — функций двух плановых координат, а также разрывов этих функций; б) строгое определение элементов, базирующееся на изначальной формализации СЛ; в) одновременное с выявлением элементов установление межэлементных связей — пространственных соотношений между XT, С Л и ЭП.