Аршинова С. Н., Ботавин Д. В., Буслик И. В., Дмитриева А. А.,

Осокин С. А., Симонов И. А., Чумалов А. М.

Московский госуниверситет им. М.В. Ломоносова, географический фак-т, студ. 3–4 курсов

Научный руководитель: доц. каф. картографии и геоинформатики, к.геогр.н. Н.А. Алексеенко

СЕЗОННЫЕ (ЗИМНИЕ) ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ

Топографические карты (ТК) служат основой для изучения местности и хозяйствования на ней. Их содержание очень информативно и многократно проверено практикой. И в то же время оно достаточно односторонне, так как на картах отражается летний ландшафт. Для России, где теплый период длится 3–5 месяцев, использование карт в иные сроки связано со сбором дополнительной информации. Становится очевидной необходимость дифференциации карт по сезонам.

Использование снимков, полученных в разные сезоны, уже давно применяется как в прикладных географических исследованиях, так и в практических разработках. Существуют комплекты сезонных тематических карт, которые создаются, как правило, для различного использования (например, сезонные карты распределения относительной плотности тунцов); звёздные карты для ориентирования на местности – например, серия карт, позволяющих определить вид звездного неба в разное время года и т.д.

Сезонные изменения местности особо заметны зимой. Основной элемент ТК – рельеф, плохо читается под снежным покровом; многие ориентиры, видимые летом, не читаются на фоне снега. В тоже время, видимый ландшафт приобретает свои характерные черты.

В этот период дорожная сеть, как правило, сокращается. Многие дороги, особенно грунтовые, заносятся снегом и становятся непроходимыми для обычных колесных машин. Проходимость местности зимой может меняться от очень хорошей (при промерзании грунта и на участках отсутствия снежного покрова) до очень плохой (в местах больших снежных заносов). Сеть зимних дорог и тропинок прокладывается по несколько иным законам, чем летних.

Реки зимой становятся мельче, а их русла – уже (по сравнению с цифровыми характеристиками, проведёнными на карте). Заснеженный лед на озерах и реках не позволяет точно определить местоположение береговой линии, а обрывистые и крутые склоны нередко вырисовываются особенно резко. Многие болота при глубоком снежном покрове почти не промерзают или промерзают неравномерно.

Меняется внешний облик лесов, не всегда можно наблюдать весь ярусный ряд. Проходимость лесов резко сокращается из-за глубоких снежных заносов, скрытых под снегом препятствий. Снижаются маскирующие и защитные свойства лиственных лесов, а просматриваемость, наоборот, увеличивается.

Список примеров специфичности содержания ТК, отражающих летний ландшафт, можно продолжить. Ясно, что практическое использование ТК в иные сезоны затруднено. Возникают сложности с ориентированием на местности; требуются дополнительные сведения о различных объектах.

Идея разработки содержания зимних ТК (ЗТК) и проведения соответствующих полевых работ рассматривалась на кафедре картографии и геоинформатики МГУ в течение последних лет. Экспедиции НСО кафедры картографии и геоинформатики 2004–2006 гг. были посвящены исследованию в области зимнего топографического картографирования территории. Общая схема проводимых работ включает следующие разделы:

ü разработка дополнительных предложений к действующей системе условных знаков ТК;

ü конкретизация «зимних» условных знаков применительно к Хибинскому горному массиву;

ü полевое изучение зимнего ландшафта, проведение дешифрирования снимков и необходимых инструментальных работ;

ü оформление образцов ЗТК на район исследования.

Принципиальные установки при разработке содержания ЗТК не изменялись. На первый план выносятся видимые элементы местности, свободные от снежного покрова или хорошо различимые на его фоне. Такими элементами являются традиционные ориентиры (геодезические пирамиды, вышки, здания и пр.), а также сохраняющиеся зимой чёткие границы природных выделов (ареалы растительности, прослеживаемые береговые линии рек, контуры озерных котловин и зеркал озёр). Особое внимание уделяется элементам рельефа, свободным от снежного покрова. В свою очередь, элементы местности, невидимые или плохо различимые на фоне снежного покрова, исключаются с карты или, при необходимости, удаляются на второй план.

С учётом предварительных теоретических разработок и на основании собранного зимней экспедицией НСО полевого материала идея создания ЗТК была реализована на примере части Хибинского горного массива. В процессе работы использовались также ТК масштабов 1:25 000 и 1:50000, космический снимок ASTER, предоставленный компанией SCANEX.

Наиболее важной частью работ была разработка легенды сезонного содержания карты. Классификация объектов, необходимых для отображения на ЗТК, приведена ниже.

Гидрография: водотоки (незамерзающие и замерзающие реки и ручьи); незамёрзающие участки рек, частично или полностью занесённые снегом; замёрзшие озера с чёткой береговой линией; замёрзшие озера с неопределённой береговой линией; вода на льду; незамерзающие болота под снегом; источники, действующие в морозный период; ледяные бугры (источники с намерзшим льдом).

Гидротехнические сооружения: объекты, связанные с деятельностью лавин и защитой от них, хорошо различимые на склонах (искусственные валы, противолавинные дамбы, лавинорассекатели).

Населенные пункты: все улицы, проезды, тупики, разделяемые на снегоубираемые и не убираемые.

Дорожная сеть: зимние дороги; зимние тропы.

Рельеф: основные орографические линии – гребни хребтов и отрогов, седловины; формы рельефа, свободные от снега, а также элементы рельефа, хорошо "читаемые" под снежным покровом – кары; кулуары; выходы скальных пород (ступенчатые, глыбовые); скалы-останцы; отдельно лежащие камни (группы камней); ледяные формы (барьеры, козырьки).

Растительность: леса (высотой более 3 м над снегом); низкорослые леса (менее 3 м над снегом); редколесья (не зависимо от высоты); отдельные деревья, имеющие значения ориентиров, лавинные "прочёсы".

При этом в смешанных лесах показывается процентный состав лиственных и хвойных пород. Подписи преобладающего породного состава не даются.

Помимо этого, вся растительность подразделяется по степени её проходимости для человека (проходимая, трудно проходимая и непроходимая).

В результате проведенных работ создано несколько вариантов зимней топографической карты на территорию Хибинского горного массива. Разработано содержание карты для масштабного ряда 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. Также при создании вариантов карты использовались различные подходы к изображению рельефа: с учетом высоты снежного покрова; показ только орографических линий; отмывка; классификация склонов по крутизне и форме. Остальные элементы карты показаны одинаково во всех вариантах.

Актуальность разработок ЗТК очевидна. В первую очередь такие карты дают наглядное представление о доступности конкретной местности, что немаловажно для занесенных снегом северных территорий.

Применение особой системы условных обозначений и четкая дифференциация отображаемых элементов позволяют привязаться на местности с высокой степенью точности, что особенно важно для экспедиционных и туристических групп.

Для планирования маршрутов определяющее значение имеет также проходимость и безопасность движения. Особенно это важно в горных районах (Хибины), где существует угроза схода лавин.

Большое значение ЗТК имеют для изучения и реализации рекреационных возможностей территории: прокладка спортивных трасс, развитие зимних видов туризма – таких, как Sky Tour, Backcountry, Free Ride, кайтинг, зимний дельтапланеризм и т.д.

Использование ЗТК необходимо для установления возможностей хозяйственного использования объектов и их рентабельности в условиях сезонного и постоянного снежного покрова, а также для изучения и развития инфраструктуры промышленных пунктов, промышленных районов и сельской местности.

ЗТК представляет интерес и с научной точки зрения. Данная карта содержит сведения о состоянии снежного покрова, лавинных очагов, лавиноопасных территорий и зимнего состояния водотоков. Её можно использовать для уточнения характеристик лесных массивов. На основе ЗТК возможно изучение влияние снежного покрова на растительность, почвы и экосистемы в целом.

Проводя анализ серии ЗТК за определенный период можно изучать динамику состояния и распространения снежного покрова. Поскольку последний является основным индикатором теплового загрязнения территории, то по данным ЗТК можно делать и выводы о состоянии окружающей среды.

ЗТК позволяют вести изучение географических особенностей территории с учетом сезонных изменений ландшафтов. Более того, зимний ландшафт отражен на ЗТК и как самостоятельный объект изучения. Такие карты полезны и необходимы для проведения различных зимних экспедиционных видов работ (например, снегомерной съемки). Они могут служить дополнительной географической основой при различных видах тематического картографирования (например, гидрологического). Для полного всестороннего изучения территории возможно совместное использование ЗТК с традиционными топографическими картами.

За три года исследований были значительно усовершенствованы подходы к составлению ЗТК, разработаны различные варианты их оформления. С целью повышения информативности ЗТК вносятся необходимые изменения и дополнения в системы условных знаков.

Следует отметить, что тема зимних топографических карт настолько обширна, что позволяет вновь и вновь экспериментировать с различными способами ее представления и проводить дополнительные исследования в этой области.