Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,686

ГИС В РЕШЕНИИ НЕКОТОРЫХ ЗАДАЧ АНАЛИЗА ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ МОНГУН-ТАЙГИНСКОГО КОЖУУНА (РЕСПУБЛИКА ТУВА)

Чупикова С.А. 1 Аюнова О.Д. 1 Аракчаа К.Д. 2
1 ФГБУН «Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН»
2 ГБУ «НИИ медико-социальных проблем и управления Республики Тыва»
Геоинформационный ресурс природных водных лечебных ресурсов Монгун-Тайгинского кожууна (района) Республики Тува является частью информационной поддержки комплексных междисциплинарных исследований, которые необходимы для развития знаний об источниках (аржаанах) Тувы в качестве лечебных и рекреационных ресурсов. В статье приведены результаты геоинформационного анализа некоторых показателей гидроминеральных ресурсов Монгун-Тайгинского кожууна. Представлены функциональные возможности ГИС при визуализации пространственной и атрибутивной информации источников. Построены тематические карты, отражающие качественную и количественную характеристику источников. Проведен геоинформационный анализ морфометрических показателей их местоположения. На основе цифровой модели рельефа, карт углов наклона и экспозиций склонов проведен анализ показателей освещенности мест выходов источников. ГИС входит составной частью в создаваемую геобазу «Ресурсный потенциал Республики Тува».
Монгун-Тайгинский кожуун
гидроминеральные ресурсы
геоинформационный анализ
цифровая модель рельефа
1. Аракчаа К.Д. Лечебные воды Монгун-Тайги: общая характеристика и перспективы освоения. – Кызыл: РИО ТувГУ, 2013. – 66 с.
2. Аюнова О.Д., Аракчаа К.Д., Чупикова С.А. Геоинформационное картографирование аржаанного комплекса «Чойганские минеральные воды» // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. – 2014, Т.2, №1, С. 12 – 16.
3. Красильников М.П., Янчат Н.Н., Калуш Ю.А., Аюнова О.Д., Чупикова С.А., Мамаш Е.А., Тас-оол Л.Х. База Данных (БД) «Ресурсный потенциал Республики Тыва» Свидетельство о гос. регистрации базы данных БД № 2012621110, от 26.10.2012 г. – М.: Роспатент, 2012.
4. Курортная база и природные лечебно-оздоровительные местности Тувы и сопредельных регионов: опыт и перспективы использования в целях профилактики заболеваний, лечения и реабилитации больных. Материалы I Международной практической конференции. Республика Тыва, ГУП РТ «Курорт Чедыр», 17-20 июня 2013 г. – Кызыл, типография КЦО «Аныяк», 2013. – 196 с.
5. Основные геоморфометрические параметры: теория [Электронный ресурс]. – Режим доступа http://gis-lab.info/qa/geomorphometric-parameters-theory.html (дата обращения 24.04.2014).
6. Отчет по хоздоговорным работам за 1989-1991 гг. Исследование по комплексной оценке гидроминеральных ресурсов Тувинской АССР // отв. исп. Г.М. Шпейзер, К.Д. Аракчаа, К.С. Кужугет и др. – Кызыл, 1991. – 88 с.
7. Отчет по хоздоговорной работе за 1991-1993 гг. Исследование гидрогеологических условий и химического состава аржаанов Тувы в связи и их клинико-эпидемиологическими свойствами // Отв. исп. М.Б. Букаты, К.Д., Аракчаа, А.И. Сурнин и др. (рукопис.). – Кызыл, 1993. – 72 с.
8. Пиннекер Е.В. Минеральные воды Тувы. Кызыл, 1968. – 105 с.
9. Чюдюк Б.Б. Лечебные источники Тувы. – Кызыл: Тувинское книжное изд-во. 2004. – 80 с.

Республика Тыва обладает многочисленными целебными источниками (аржаанами), солеными и грязевыми озерами, используемыми населением для лечебных и профилактических целей. «Аржанолечение» – часть традиций и культуры тувинского народа.

Исследования природных вводных лечебных ресурсов Тувы проводилось в разное время разными авторами [1, 6-9]. В последние годы развернут комплекс работ по исследованию курортного потенциала республики, по изучению гидрогеохимических, микробиологических, геофизических других параметров целебных источников Тувы, впервые проведены медико-биологические исследования феномена стихийного (неорганизованного) аржаанного лечения. К работе привлечены ведущие научно-исследовательские институты, вузы и другие организации, специализирующиеся в этой области [4]. Получены современными методами данные о качестве, бальнеологической ценности и величине запасов минеральных источников [4]. Составляется свод природных водных лечебных ресурсов Тувы, в настоящее время в его перечень включено около 180 объектов. Издается серия брошюр, посвященных лечебным водам административных территорий Тувы (кожуунов) [1].

Цель исследования. В настоящей работе рассматривается процесс создания геоиформационного ресурса природных водных лечебных объектов Монгун-Тайгинского кожууна с целью систематизации, анализа, создания средства хранения и представления информации с включением его в геобазу «Ресурсный потенциал Республики Тыва» [3]. Современные геоинформационные технологии позволяют решать эти задачи, используя специализированное программное обеспечение. Первым опытом в этом направлении было создание ГИС-ресурса «Чойганские минеральные воды» [2].

Материалы и методы исследования

ГИС-проект гидроминеральных ресурсов Монгун-Тайгинского кожууна создавался на основе имеющихся картографических материалов, литературных источников [1, 6-9] и данных современных полевых и аналитических исследований.

В программной среде ArcGIS 9.3 создана цифровая модель исследуемой территории с использованием топоосновы 1:100 000 масштаба в проекции Transverse_Mercator GK WGS_1984_UTM_Zone_46N. Использовались следующие векторные слои топоосновы: площадные слои – водоемы, острова, населенные пункты (НП); линейные слои – реки, изолинии рельефа, дороги. Тематическое содержание проекта характеризует гидроминеральные объекты, геологическое строение, ландшафты, растительность с выделением лесных пород, почвы, земли сельскохозяйственного назначения территории. Создана цифровая модель рельефа (ЦМР). Для проведения оценки гидроминеральных лечебных ресурсов и построения тематических карт использовались аналитические возможности ГИС и методы геоинформационного картографирования.

Для составления карты гидроминеральных ресурсов кожууна в качестве исходных материалов в данном проекте использовались карты 1:25 000 масштаба, карта «Природных водных лечебных ресурсов Республики Тыва» (Аракчаа К.Д. и др., 2011), файл векторных данных 1:100 000 масштаба – «необорудованные источники».shp.

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе анализа информации на географическую карту Монгун-Тайгинского района вынесен 21 гидроминеральный источник, включая два озера. На картах 1:100 000 масштаба представлено 5 необорудованных источников без названий, на картах 1:25 000 масштаба вынесены 9 источников без названий. По результатам экспедиционных работ 2013 г. (Аракчаа К.Д.) в Монгун-Тайгинском кожууне получены координаты источников Ала-Тайга, Аспаты, источника у оз. Ак-Холь, колонки в п. Мугур-Аксы, что позволило однозначно определить их местоположение. Анализируя местоположение источников, составлена карта, где, имена источников Доргун, Шоргун, Куш-Уялыг-Шан и Кызыл-Хая, описанные в литературе [1] были присвоены объектам карты 1:25000 масштаба. Источник Кара-Суур и Мозуту-Бажи, Куш-Уялыг-Шан вынесены на карту только по описанию [1] и требуют уточнения их местоположения. Источники под номерами 14-20, вынесены с карт 1:25000 масштаба впервые и не имеют названий.

Как известно, территория Монгун-Тайгинского кожууна принадлежит к высокогорному поясу. Проанализировано расположение водных объектов относительно положения над уровнем моря.

chup1.tif

Рис. 1. Цифровая модель рельефа Монгун-Тайгинского кожууна

chup2.tif

Рис. 2. Геологическая карта Монгун-Тайгинского кожууна

Для высотной оценки местоположения аржаанов Монгун-Тайгиского кожууна была создана цифровая модель рельефа (Layers – Tin), основанная на аппроксимации рельефа многогранной поверхностью с высотными отметками в узлах треугольной сети. Исходными данными при создании цифровой модели рельефа (ЦМР) являлись векторные топоданные 1:100 000 масштаба: изолинии рельефа, отметки высот и урезов воды, речная сеть (рис. 1).

Большая часть источников расположена на высотах от 2000 м и выше над уровнем моря. Самым высокогорным является аржаан Ала-Тайга (№№ 1,2) – высота 2362 м.– на восточном склоне хр. Ала-Тайга в долине р. Сарыг-Ыыматы; ист. Аспаты (№ 3) (у подножия южного склона г. Малый Монгулек), ист. Мозуту-Бажи (№ 4) (в правобережье р. Моген-Бурен) расположены на высоте 2200 м; ист. № 18 имеет высоту – 2460 м, ист. №10 – 2240 м над уровнем моря. Более низкие высоты занимают и озеро Ак-Холь и его источник (№№ 7, 8), расположенные в плоской широкой долине на левобережье р. Каргы. ( 1922 м), источник Кара-Суур находится на высоте 1890 м. Источники Доргун, Шоргун, Кызыл-Хая, источники №№ 11, 12, 13, располагаютс у подножия гор Саралыг-Ой-Тайга, ист. № 17 – у подножия г. Кадыр-Орук-Даг, ист №№ 18, 20 – у подножия гор Дыттыг-Ой-Тайга хребта Цаган-Шибету на высотах меньше 2000 м. Гидроминеральные источники кожууна сосредоточены в основном в восточной и западной частях территории и тяготеют к разломам северо-западного простирания (рис. 2).

ЦМР послужила основой для получения производных морфометрических карт-углов наклона и экспозиций склонов. Освещённость или экспозиция склонов относится к основным физико-географическим факторам, влияющим на климатические, геоморфологические и другие процессы. Этот показатель является одним из основных параметров пространственной дифференциации горных ландшафтов и может применяться для анализа теплообеспеченности и благоприятности расположения лечебных источников при их использовании. Построенная карта солярной экспозиции склонов позволяет провести анализ освещенности мест расположения источников.

Экспозиция (Aspect) склоновых элементов рельефа характеризуется незначительным преобладанием юго-западных склонов (202,5-247,5°), на которых расположены источники Доргун, Шоргун, Кызыл-Хая, №№ 11–13. На юго-восточных (112,5-157,5°) склонах расположены ист. Ала-Тайга, №№ 1, 2, к южным склонам (157,5 – 202,5°) приурочены источники № 19, 15, Аспаты (№ 3); северо-восточным (22,5-67,5°) – Мозуту-Бажи (№ 4), Куш-Уялыг-Шан (№ 10), что в основном определяется направлением горных хребтов. Озеро Ак-Холь, благодаря своему расположению в долине реки Каргы, и озеро Дустуг-Холь – долина реки Моген-Бурен – имеют хорошую равномерную освещенность в течение дня.

Основываясь на мнении Гродзинского М.Д. [5], согласно которому в горных ландшафтах склоны юго-западной экспозиции оказываются тепле и суше, чем южной экспозиции, а склоны северо-восточной экспозиции – холоднее и влажнее, чем северные, можно сказать, что наиболее благоприятные условия по теплообеспеченности имеются на источниках: Доргун, Шоргун, Кызыл-Хая, Ала-Тайга, Аспаты, №№ 11 – 13, 1, 2, 3.

Анализ крутизны склонов (Slope of Aspect), проведенный с помощью ГИС ArcMap 9.3, показал, что средняя крутизна составляет 24,6° (от 0 до 45,3°) с преобладанием участков с уклонами менее 29,6-34,7°.

Созданная карта гидроминеральных источников района сопровождается базой данных, основанной на результатах лабораторных аналитических исследований за разные годы – количественных и качественных показателях. База данных содержит так же сведения о традициях использования источников местным населением, типах обустройства. Создание баз данных в сочетании с картографическими методами анализа позволили хранить, обрабатывать, преобразовывать, отображать информацию об исследуемых объектах в картографической форме, а также в виде таблиц, графиков, текстов (рис. 3).

chup3.tif

Рис. 3. Карта показателей источников (аржаанов) Монгун-Тайгинского кожууна, включающая сведения о традициях использования их местным населением

Выводы. Интеграция картографии и геоинформатики открывает новые возможности в познании окружающей среды. Основываясь на анализе различных картографических источников, используя данные GPS и литературные сведения, впервые создана современная карта выходов подземных вод района. ГИС, объединяя в себе функции хранения, анализа, визуализации данных, позволила создать серию карт, отражающих гидрохимические показатели источников, используя атрибутивную информацию в БД. Комплект тематических карт, характеризующие физико-географические условия, позволяет оценить рекреационные возможности местности. Создание ГИС гидроминеральных источников Монгун-Тайгинского района является составной частью информационной поддержки комплексных междисциплинарных исследований природных водных лечебных источников, изучение которых необходимо для систематизации знаний о лечебных и рекреационных ресурсах Республики Тува.


Библиографическая ссылка

Чупикова С.А., Аюнова О.Д., Аракчаа К.Д. ГИС В РЕШЕНИИ НЕКОТОРЫХ ЗАДАЧ АНАЛИЗА ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ МОНГУН-ТАЙГИНСКОГО КОЖУУНА (РЕСПУБЛИКА ТУВА) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 2-1. – С. 87-90;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=6382 (дата обращения: 24.05.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252