Анотація до роботи:

Мкртчян О. С. Ландшафтно-екологічні основи інтеграції даних в земельні інформаційні системи. –Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.01 – фізична географія, геофізика і геохімія ландшафтів. –Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2006.

В дисертації розроблено методичні основи інтеграції даних в земельні інформаційні системи (ЗІС) на базі ландшафтно-екологічних принципів та підходів. Визначене місце природно-географічних даних у структурі ЗІС, сформульовані базові вимоги до змісту та структури таких даних. Здійснений аналіз властивостей головних джерел природно-географічних даних.

Сформульовано концепцію оптимальної структури бази природно-географічних даних ЗІС у складі двох блоків – блоку базової інформації, дані для якого збираються у ході створення ЗІС, та блоку похідної інформації, яка одержується в процесі функціонування ЗІС та задовольняє конкретні потреби практики. Окреслено методики створення ГІС-моделей окремих ландшафтних територіальних структур.

Розроблено методику інтеграції та уточнення інформації тематичних карт, із використанням апарату теорії нечітких множин та теорії Бейєса. Здійснено оціночне геопросторове моделювання придатності земель для вирощування картоплі, на основі аналізу лімітуючих екологічних факторів.

1. В роботі обґрунтовано концепцію структури бази даних ЗІС у складі трьох блоків: блоку топографо-геодезичної основи, кадастрового блоку, до складу якого входитимуть юридичний кадастр та кадастр землекористувань, та оціночного блоку, який повинен містити базу природно-географічних та базу соціоекономічних даних. Визначено головну функцію природно-географічних даних у ЗІС – підтримку оцінки якості земель. Виходячи з цієї функції та сучасних підходів до оцінки якості земель, сформульовано перелік вимог до змісту та структури природно-географічних даних у ЗІС. Такі вимоги включають суцільність покриття, високу просторову детальність, гнучкість та інформативну ефективність (відбір даних за ознакою соціоекономічної доцільності їх представлення, можливості інтеграції додаткових практично важливих даних). Проаналізовано властивості найбільш важливих, серед наявних в Україні, джерел первинних просторових даних. Визначено, що база даних ЗІС в сучасних умовах реалізується як цифрова база даних географічної інформаційної системи (ГІС).

2. В якості теоретичної бази методик інтеграції та організації природно-географічних даних доцільно використовувати положення ландшафтної екології – наукової галузі, яка досліджує міжкомпонентні зв’язки в ландшафтах, їхню структурованість, зв’язки між ландшафтною гетерогенністю та екологічними процесами у ландшафтах. У роботі використане уявлення про геосистеми як системи геопросторових відношень між геокомпонентами та ЛТС як сукупність природних геосистем певного типу в межах деякої території. Визначений мінімальний набір ЛТС, який доцільно виділяти при комплексному дослідженні природних умов для територій з помірним гумідним кліматом та суттєвою антропогенною перетвореністю, та який включає генетико-морфологічну, наземно-покривну та басейново-тальвегові ЛТС. Виходячи з аналізу існуючих підходів до організації природно-географічних даних сформульовано концепцію оптимальної структури бази природно-географічних даних ЗІС у складі двох блоків – блоку базової інформації, дані для якого збираються у ході створення ЗІС, та блоку похідної інформації, яка одержується в процесі функціонування ЗІС та задовольняє конкретні потреби практики. Структуру першого блоку складатимуть моделі вищевказаних ЛТС, доповнені детальною ЦМР.

3. На прикладі модельних баз даних на дві дослідні ділянки розроблено засади створення моделей окремих ЛТС. Зокрема, в основу моделі генетико-морфологічної ЛТС покладено концептуальну модель класичного ландшафтознавства, а методика її створення спирається на існуючі методики великомасштабного ландшафтного та геоморфологічного картування. Обґрунтована доцільність використання принципу екологічної однорідності як керівного при виділенні одиниць цієї ЛТС та проаналізовано традиційні категорії ландшафтної диференціації на предмет відповідності цьому принципу. На прикладі модельних баз даних для дослідних ділянок розроблено та проілюстровано методику картування одиниць генетико-морфологічної ЛТС, яка враховує специфіку конкретних територій.

Модель наземно-покривної ЛТС може створюватись із використанням двох відмінних підходів: картування апріорно визначених типів наземного покриву, та картування характерних просторових поєднань (мозаїк) його елементів. Модель басейново-тальвегової ЛТС включає два топологічно пов’язані шари – басейнів (їхніх меж) та тальвегів (каналів стоку). Ці шари необхідні, зокрема, при моделюванні гідрологічних процесів та для визначення впливу природних умов водозборів на характеристики стоку.

4. Розроблено новий підхід до інтеграції інформації ґрунтових карт меншого масштабу (детальності) в більш детальну базу природно-географічних даних. Він базується на використанні апарату теорії нечітких множин та теорії Бейєса. Даний підхід передбачає використання моделей ЛТС як основи для просторової прив’язки тематичних даних, що дозволяє суттєво підвищити просторову точність картування розподілу якісних категорій, порівняно з базовою тематичною картою, більш адекватно відобразити континуальний характер розподілу багатьох природних характеристик, кількісно визначити ступінь надійності інформації, оптимізувати стратегію польових спостережень та відбору проб.

5. На базі сформульованих у роботі принципів було здійснене оціночне геопросторове моделювання придатності земель для вирощування картоплі. Гнучкість запропонованої та використаної методики полягає в можливості використання різних видів первинних даних, що було проілюстровано на прикладах оцінювання придатності для різних дослідних ділянок. Інтеграція цих даних проводиться у два етапи: при картуванні окремих якостей землі, які визначають її придатність, та при співставленні цих якостей згідно принципу максимально лімітуючого фактору для визначення інтегральної міри придатності земель за усіма факторами. В результаті було отримано карти придатності земель обох ділянок на рівні підкласів придатності, які відображають ступінь придатності земель для вирощування картоплі та лімітуючий чинник, який найбільше обмежує їхню придатність в тому чи іншому місці.

Публікації автора:

Статті у наукових виданнях:

1. Круглов І., Мкртчян О. Логіка інтеграції різнорідних даних у ландшафтно-екологічних інформаційних системах // Україна і глобальні процеси: географічний вимір. Том 3. –Київ-Луцьк, 2000. -С. 121-124.

2. Круглов І., Мкртчян О. Індуктивний підхід до картування антропогенного наземного покриву // Наук. записки Вінницького держ. педагог. ун-ту ім. М. Коцюбинського. Сер. геогр. –2003. –Вип. 5. -С. 36-41.

3. Мкртчян О. Оцінка точності цифрової моделі рельєфу та її використання в моделюванні // Геодезія, картографія і аерофотознімання. –2002. –№62. -С. 125-130.

4. Мкртчян О. Зміст та форма представлення даних про природні умови в земельних інформаційних системах // Геодезія, картографія і аерофотознімання. –2003 -№63 -С. 255-259.

5. Мкртчян О. Питання інтеграції якісної інформації у базу даних ГІС // Вісн. Львівс. ун-ту. Серія геогр. –2003. –Вип. 29, ч-на 1. -С.43-52.

6. Мкртчян О. Моделювання басейнових систем у базі даних ГІС // Наук. праці УкрНДГМІ. –Вип. 251. –К.: Ніка-Центр. –2003. –С. 59-68.

7. Мкртчян О. Кількісне моделювання площинного змиву // Фізична географія та геоморфологія. –2004. –Вип.46, т. 2. –С.175-182.

8. Мкртчян О. Морфотопи як територіальні одиниці картування та оцінки природних умов // Наук. записки Тернопільського національного педагог. ун-ту. Сер. геогр. –2004. –№ 3. -С. 181-187.

9. Мкртчян О. Геоінформаційне моделювання процесу схилової ерозії // Вісн. Львівс. ун-ту. Серія геогр. –2004. –Вип. 30, ч-на 1. -С.188-193.

10. Мкртчян О. Цифрова база природно-географічних даних для субурбанізованих територій // Наук. записки Вінницького держ. педагог. ун-ту ім. М. Коцюбинського. Сер. геогр. –2005. –Вип. 8. -С. 76-81.

11. Мкртчян О. Інформаційна парадигма в географії // Фізична географія та геоморфологія. –2005. –Вип.47. –С.124-131.

12. Мкртчян О. С. Два напрямки у сучасній теорії екології ландшафтів // Київський географічний щорічник. –2005. –Вип.5. –С. 70-78.

13. Мкртчян О. С. Геоінформаційне моделювання перерозподілу вологи на схилах та його впливу на екологічні умови // Науковий вісник Волинського державного університету імені Лесі Українки. –2006. –№ 2. –С. 58-63.

14. Мкртчян О. С. Автоматизована екологічна класифікація рельєфу // Проблеми геоморфології і палеогеографії Українських Карпат і прилеглих територій: Збірник наукових праць. –Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. І. Франка, 2006. –С. 110-118.

15. Mkrtchyan A. Spatial interpolation of field data on plant abundance // Commarmot B., Hamor F. D. (eds.) Natural Forests in the Temperate Zone of Europe – Values and Utilisation. Proceedings of international conference 13-17 October 2003. –Birmensdorf, Swiss: Federal Research Institute WSL; Rakhiv: Carp. Biosphere Reserve. –P. 314-321.

Публікації у збірниках матеріалів і тез міжнародних наукових конференцій:

16. Мкртчян О. С. Підходи та методи просторової інтерполяції точкових даних щодо рясності рослин // Тези Міжнар. конф. “Природні ліси в помірній зоні Європи – цінності та використання”. – Бірменсдорф – Рахів, 2003. -С. 102-103.

17. Мкртчян О. Моделювання басейнових систем у базі даних ГІС // Тези доповідей Другої Всеукр. наук. конф."Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія". –Київ: Ніка-Центр. –2003. –С. 59-61.

18. Мкртчян А. С. Количественное моделирование площадного смыва методами ГИС // Доклады и краткие сообщения ХХ пленарн. мужвуз. координац. совещания по проблеме эроз., русл. и уст. процессов. –Ульяновск. –2005. –С. 226-227.

19. Мкртчян А. С. Особенности ландшафтно-экологического анализа с применением ГИС // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: Материалы ХI Международной ландшафтной конференции / Ред. коллегия . –М.: Географический факультет МГУ, 2006. –С. 111-114.