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

Кафедра лесной таксации, лесоустройства и геоинформационных систем

.

КУРСОВАЯ РАБОТА

по Мониторинг лесных экосистем

Выполнил: студент ЛХФ 5-8

Туляков В.А.

Проверила: Сорока А.Р.

Санкт-Петербург

2012 г.

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

Воздействие атмосферного загрязнения на растительность бывает разного масштаба: глобального, регионального и локального. Воздействие разного масштаба по-разному влияют на пространственное размещение повреждённой растительности по территории.

В природе после повреждения растительности не бывает симетричным. Однако из основных факторов, модифицирующих его форму, являеться неравномерный по разным направлениям розы ветров перенос загрязняющих веществ от локальных источниковвыбросов. Другим может быть неоднородность самого растительного покрова. Для практического использования описания выше модел необходимо осуществить ее детализацию и модификацию с учётом неравномерного повреждения растительности на разных гпадиентах от источника выброса. Кроме этого, необходимо перейти от непрерывного описание поля повреждения растительности к дискретному.

Возьмём некоторое направление с началом в точке расположения источника промвыбросов и расмотрим плотность повреждения растительности на разном дискретном растоянии от источника p_i=p(r_i), где r_i-расстояние до i-й точки на выбранной прямой:

∑P_i=1

Плотность повреждённой растительности рассчитываеться следующим образом:

P_i=I_i/∑I_i

Где I_i- индекс состояния (средний класс повреждения деревьев) древостоев на i-м расстоянии от источника промвыбросов.

В данном детализированном случае при дискретном описании поля повреждения растительности глобально-региональный эффект атмосферного загрязнения будет, как и ранее, приводить к росту энтропии распределения p(r_i) повреждённых деревьев на избранном для анализа направлении (градиенте):

H=-∑p_ilnp_i

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

R_ср=∑p_ir_i

Решая эту задачу методом множителей Лагранжа, найдём, что искомое размещение повреждённых деревьев на градиенте, учитывающее как глобально-региональный, так и локальный аспекты, имеет следующий вид:

P=1/z*e^-fr(i)

где z – статистическая сумма распределения, f – константа.

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

z=1/p₀

f^сз=Н+lnp₀/R_ср

f^*=f^сз*С_y/C_сз

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

Формула (P=1/z*e^-fr(i)) может быть использована для определения границ, до которых простирается повреждающее действие определённой степени тяжести локального источника промвыбросов в данном направлении j:

r^порог_j=1/f_j*ln(1/z * p^порог_сил) [км]

где p_порог пороговое значение плотности повреждения растительности. Оно вычисляется по формулам:

p^порог_сил=3,6/∑I_i

p^порог_сред=2,6/∑I_i

p^порог_слаб=1,6/∑I_i

где задаются пороговые значения индекса состояния древостоев, равные 1,6 для зоны слабог воздействия, 2,6 – умеренного (среднего), 3,6 – сильного.