Лабораторна робота № 1

Побудова та застосування графічних і матричних моделей генетико-морфологічної ландшафтно-територіальної структури (ЛТС)

Мета роботи: 1. Ознайомитися зі способами опису генетико-морфологічних ЛТС; 2. На основі ландшафтно-екологічної карти генетико-морфологічної ЛТС накреслити граф сусідства мікрогеохор; 3. Побудувати матриці сусідства та ; 4. Побудувати матриці подібності та граф подібності ЛТС; 5. Розрахувати контрастність ЛТС за зволоженістю, рельєфом, літологією, ґрунтами; 6. Встановити основні фактори територіальної диференціації генетико-морфологічної ЛТС.

Література: [1, с. 123-129]

Основні поняття: ЛТС будь-якого типу можна зобразити у вигляді графа, вершинами якого є геосистеми, а дугами - просторові відношення між ними (рис 1, б).

А б

Рис 1. Фрагмент карти генетико-морфологічної ЛТС (а) і граф сусідства

геосистем (б). 1,2...5 – номери мікрогеохор

Зручним для аналізу ландшафтної структури є також зображення ЛТС у вигляді матриць сусідства. Існує декілька варіантів таких матриць в залежності від способу розрахунку елементів матриць. Так у матриці сусідств А⁺ елементами є одиниці, якщо геосистеми межують між собою, або нулі, якщо не мають спільної межі. У матриці значення елементів розраховують за формулами:

, (1)

де - довжина спільної межі між геосистемами і - го та j - го видів;

- довжина меж усіх контурів геосистем i -го та j – го видів відповідно.

Матриця характеризує метричні та топологічні особливості ЛТС. Тільки топологічні особливості описує матриця елементи якої розраховують за формулами:

(2)

де - кількість контурів геосистеми j – го виду, з якими геосистема i – го виду має спільну межу;

- кількість контурів геосистем i – го та j – го видів відповід­но (табл. 1- 3).

Таблиця 1 Таблиця 2

Матриця сусідств Матриця сусідств

Мікрогео-хори

Мікрогеохори
	0,00	0,38	0,00	0,00	0,00	0,38
	0,28	0,00	0,40	0,20	0,00	0,88
	0,00	0,78	0,00	0,22	0,00	1,00
	0,00	0,39	0,21	0,00	0,26	0,86
	0,00	0,00	0,00	0,42	0,00	0,42
	0,28	1,55	0,61	0,84	0,26

Таблиця 3 Таблиця 4

Матриця сусідств Матриця подібності

Мікрогео-хори

Мікрогеохори
	1,00	0,02	0,31	0,83	0,04	2,20
	0,02	1,00	0,01	0,11	0,28	1,41
	0,31	0,01	1,00	0,17	0,33	1,82
	0,83	0,11	0,17	1,00	0,50	2,61
	0,04	0,28	0,33	0,50	1,00	2,15
	2,20	1,41	1,82	2,61	2,15

Ступінь генетичної близькості двох геосистем можна визначити за допомогою статистичних показників, наприклад дистанційного коефіцієнта (зваженої евклідової дистанції):

, (3)

де - ваговий коефіцієнт i – ї змінної;

- значення i – ї змінної у геосистемах А і В відповідно;

- кількість змінних, за якими порівнюють геосистеми.

Показник подібності геосис­тем розраховуємо за формулою

, (4)

Для розрахунків використовуємо таблицю 5. Результати розрахунків наводимо у вигляді графа подібності та матриці подібності ЛТС (табл. 4).

Таблиця 5

Значення показників (змінних) основних географічних компонентів

учбової території

Дочетвертинні породи	Четвертинні відклади	Ґрунти	Рослинність
назва	p, г/см3	назва	d, г/см3	індекс	Г, %	назва	FN, т·102/км2
Крейда	2,1	Суглинки:		Ч		Широколистяні ліси
Неогенові супіски	1,5	важкі	1,1	ЛЧ		Мішані ліси
Алювіальні суглинки	1,4	середні	1,2	Л		Хвойні ліси
Лесоподібні суглинки	1,2	легкі	1,3	ПД		Степове різнотрав’я
		Супіски	1,4	АБЛ		Лучне різнотрав’я	6,5
		Піски	1,6	БН		Болотна рослинність
		Торф	0,3	БВ

Завдання:

1. Встановити, яка з досліджуваних геосистем має найбільше сусідів.

2. Яка з досліджуваних геосистем є найбільш „відкритою” і відносно якого „сусіда”?

3. Яка з досліджуваних геосистем є найбільш „замкнутою” („незалеж­ною”)?

4. Від якої геосистеми найбільш залежні інші геосистеми?

5. Вкажіть дві генетично найближчі геосистеми.

Контрольні запитання:

1. Що таке генетико-морфологічна ЛТС?

2. Які геосистеми складають генетико-морфологічну ЛТС?

3. За якими правилами будуються матриці , та ?

4. З яких елементів складається граф?

5. Що характеризує дистанційний коефіцієнт?

6. У чому різниця між метричними та топологічними характеристиками ЛТС?