География и геология / 2. Наблюдение, анализ

и прогнозирование метеорологических условий

К. б.н., доцент Андрейчик М.Ф.*, к.г.н. Чупикова С.А.**

*Тувинский государственный университет, **Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Россия

Современные методы обработки и интерпретации индекса континентальности Республики Тыва с использованием ГИС

Индекс континентальности (К) отражает значение доли годовой амплитуды температуры воздуха за счет суши, или величину континентального вклада в годовую амплитуду температуры. Он характеризует степень континентальности климата главным образом по температурному режиму января и июля месяцев. К вычисляли по формуле Горчинского

,

где А – годовая амплитуда температуры воздуха;

j – географическая широта.

В процессе анализа индекса континентальности как объекта картографирования применялся принцип системного подхода. Он ориентирует исследователя на раскрытие целостности объекта, выявление многообразных типов связей в нем и сведения их в единую теоретическую картину. Системный подход вошел в современную науку как особо востребованная методология научного анализа и мышления.

Для разработки картографической модели изучаемого показателя в основе лежит банк данных геоинформационных систем (ГИС), где используются базы данных двух типов – графические и атрибутивные, или тематические [1–2]. В графической базе данных в цифровом виде хранится то, что принято называть графической или метрической основой. Атрибутивная база содержит в себе так называемую качественную нагрузку карты и дополнительные данные – описательные характеристики территорий или объектов. Оба вида баз представляют собой файлы (наборы) цифровых данных. Созданный ГИС-проект включает в себя использование возможностей геоинформационной системы ArcGis 9.0. В ГИС карты служат средством для выполнения поставленной задачи и являются наиболее распространённым способом осмысления пространственной информации.

В работе применялись детерминистические методы непараметрической статистики. На их основе строились непрерывные поверхности для представления величины К. С помощью модуля Geostatistical Analyst его значения интерполировались для всей территории республики. Он предоставляет собой инструменты, которые позволяют выполнить наилучшее из возможных интерполирование значений путем изучения взаимосвязей между всеми опорными точками, а также строить непрерывную поверхность распределения К, вычислять стандартные ошибки (неопределенность) интерполяции. Нами использовались следующие методы интерполяции:

1) Метод (обратных) взвешенных расстояний – Inverse Distance Weighting (IDW). Сущность метода: вес значения климатического показателя уменьшается по мере увеличения расстояния от искомой точки.

2) Геостатические методы, основанные на статистических моделях, учитывающих автокорреляцию (статистические взаимоотношения между опорными точками). Изложенные методы позволяют не только построить искомую поверхность, но и получить некую количественную оценку точности интерполяции (например, ординарный крикинг – интерполирование значений в точках, не имеющих измеренных значений). Модуль Geostatistical Analyst позволил создать различные картографические слои. Проинтерполированные значения были визуализированы для анализа и понимания пространственного распределения явления (рис.1).

Рис. 1. Пространственное распределение индекса континентальности на территории республики Тыва

Анализ составляющих индекса континентальности позволил получить аналогичное распределение температуры воздуха самого холодного (январь) и самого теплого (июль) месяцев, которые в сумме дают общую характеристику изучаемого климатического показателя.

Список литературы

1. Агафонов И. Д., Бурбан П. Ю. / Технология создания цифровых топографических карт масштаба 1: 100 000 // Геодезия и картография. - 2005. - N 4. - С. 36–38

2. Цветков В. Я. Геоинформационные системы и технологии / В. Я. Цветков. – М. : Финансы и статистика, 1998. – 288 с.

Адрес: 667007, Республика Тыва, г.Кызыл, ул. Интернациональная, 117 а, ТувИКОПР СО РАН, Чупикова С.А.