Зонирование территории по степени повреждения древесной растительности в районе действия источника загрязнения атмосферы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С.М. Кирова»

КАФЕДРА ЛЕСНОЙ ТАКСАЦИИ, ЛЕСОУСТРОЙСТВА И

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Курсовой проект на тему:

«Зонирование территории по степени повреждения древесной растительности в районе действия источника загрязнения атмосферы»

Выполнила:

Студентка ФХТиБ II курса 3 группы

Аниканова С.А.

Руководитель: Сорока А.Р.

Санкт-Петербург 2013

Раздел 1. Теоретическое введение

Воздействие атмосферного загрязнения на растительность бывает разного масштаба: глобального, регионального и локального. Воздействия разного масштаба по-разному влияют на пространственное размещение повреждённой растительности по территории. Глобальные и региональные эффекты атмосферного загрязнения приводят к случайному размещению повреждений по относительно небольшой территории, доля повреждённых деревьев в этом случае может быть значительной, но распределены по площади они будут случайно. При локальном воздействии размещение размещения повреждённых деревьев имеет особенный характер - с повышением их концентрации по мере приближения к источнику атмосферного загрязнения. Таким образом, характер размещения повреждённой растительности на изучаемой территории может служить биоиндикационным признаком локального или регионально-глобального действия атмосферного загрязнения.

Изолинии поля повреждения растительности при одновременном действии регионально-глобального и локального эффектов атмосферного загрязнения, отвечающие постоянным величинам плотности повреждения при прочих равных условиях, имеют вид концентрических симметричных окружностей с центром в точке расположения источника выбросов.

Однако в природе поле повреждения растительности не бывает симметричным. Одним из основных факторов, модифицирующих его форму, является неравномерный по разным направлениям розы ветров перенос загрязняющих веществ от локальных источников выбросов. Другим может быть неоднородность самого растительного покрова. Для практического использования необходимо осуществить ее детализацию и модификацию с учетом неравномерного повреждения растительности на разных градиентах от источника выбросов.

Рассмотрим плотность повреждения растительности на разном дискретном расстоянии от источника где - расстояние до -го источника:

Плотность поврежденной растительности рассчитывается следующим образом:

где - индекс состояния древостоев на -м расстоянии от источника.

При дискретном описании поля повреждения растительности глобально-региональный эффект атмосферного загрязнения будет, как и ранее, приводить к росту энтропии распределения поврежденных деревьев на избранном для анализа направлении:

Действие локальное должно проявляться в росте плотности поврежденных деревьев вблизи от источника, что можно охарактеризовать как тенденцию к сокращению среднего расстояния до поврежденных деревьев:

Размещение поврежденных деревьев на градиенте, учитывающее как глобально-региональный, так и локальный аспекты, имеет следующий вид:

где - статистическая сумма распределения деревьев по классам повреждения;

- коэффициент, характеризующийся повторяемостью ветров по исследованному градиенту.

Параметры распределения легко определяется по экспериментальным данным о плотности повреждения растительности на различных расстояниях от источника промвыбросов и повторяемости ветров заданного направления:

Вид пространственного размещения поврежденной растительности одинаков для любого направления от источника промвыбросов и количественно различается только благодаря разной повторяемости ветров в заданных направлениях. Это позволяет существенно расширить потенциал градиентного анализа поврежденной растительности за счет возможности расчета плотности повреждения растительности для какого-либо направления по данным о ее повреждении на другом.

Коэффициент, характеризующийся повторяемостью ветров на любом градиенте, определяется по уравнению:

где С - повторяемость ветров в направлении х.

Таким образом, мы можем рассчитать плотность повреждения растительности на любом градиенте по экспериментальным данным только о некоторых из них и данным о повторяемости ветров.

Границы, до которых простирается повреждающее действие определенной степени тяжести локального источника промвыбросов в данном направлении, определяется по уравнению:

где - расстояние до пороговой границы в той или иной степени повреждения растительности, ;

- пороговая плотность растительности в той или иной степени повреждения:

где - индекс состояния древостоев, равные 0,6 для зоны слабого воздействия, 1,6 - среднего, 2,6 - сильного.

Границы зоны локального и глобально-регионального действия источника промвыбросов рассчитывается следующим образом:

Величина 1/f представляет собой расстояние, на котором эти два вида эффектов компенсируют друг друга по своему влиянию на размещение поврежденной растительности.

Раздел 2. Исходные данные

Повторяемость ветров и состояние растительности на некоторых градиентах изучаемой территории

Раздел 3. Специальная часть

3.1 Определение плотности повреждения растительности на 8 градиентах и на различных расстояниях от источника загрязнения

3.1.1 Определение плотности повреждения градиента Севера

3.1.2 Определение плотности повреждения градиента Востока

3.1.3 Определение плотности повреждения градиента Юго-Востока

3.1.4 Определение плотности повреждения градиента Юга

3.1.5 Определение плотности повреждения градиента Юго-Запада

3.1.6 Определение плотности повреждения градиента Запада

3.1.7 Определение плотности повреждения градиента Северо-Запада

3.2 Определение границ поле повреждения растительности разной степени тяжести с учетом повторяемости ветров

3.2.1 Определение расстояния до пороговой границы сильной степени повреждения растительности с учетом повторяемости ветров

3.2.2 Определение расстояния до пороговой границы средней степени повреждения растительности с учетом повторяемости ветров

3.2.3 Определение расстояния до пороговой границы слабой степени повреждения растительности с учетом повторяемости ветров

3.3 Картирование полей повреждения растительности разной степени тяжести

Определение границы зоны локального и глобально-регионального действия источника промвыбросов:

3.4 Вычисление площадей зон повреждения растительности разной степени тяжести

повреждение растительность загрязнение ветер

В результате действия источника атмосферного загрязнения растительность повреждена сильным образом на площади 4255 км2, повреждения средней степени тяжести имеют площадь 20975 км2. Общая площадь повреждения составляет 85265 км2. Однако площадь, поврежденная данным конкретным источником загрязнения атмосферного воздуха, составляет 13340 км2 от локального.

Размещено на Allbest.ru