facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Page translation
 

МАТЕМАТИКО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОМОГЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АЗЕРБАЙДЖАНА

МАТЕМАТИКО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОМОГЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АЗЕРБАЙДЖАНА
Nabiyev Alpasha, senior lecturer

Акберзаде Мансума Сардар, student

Юзбашова Нуране Шахверди, student

Ахмедли Нармин Аббас, student

Сафаралиева Наргиз Аскер, student

Байрамова Дурдане Мубариз, student

Велиева Ламия Расим, student

Гусейнова Сабина Рафиг, student

Гадиров Яхя Телман, student

Baku State University, Azerbaijan

Championship participant: the National Research Analytics Championship - "Azerbaijan";

the Open European-Asian Research Analytics Championship;

Авторы в этой статье излагают результаты  математико-картографического моделирования  гомогенности пространственной структуры почвенного покрова на компьютере с применением геоинформационных систем на примере территории Азербайджана

Ключевые слова: моделирование, пространственная  структура, почва, гомогенность, геоинформационные системы

Autors in this article describe rezults of  mathematical-cartographical modelling of homogenity spatial - temporal structure of soil cover on computer using geographical information system on example of Azerbaijan territory

Keywords: modeling, spatial strukture, soil, homogenity, geoinformation system.

 

В области физической географии под термином  гомогенность подразумевают диффузионное перемешивание двух показателей, контактное взаимодействие двух показателей, проникновение одного показателя в пограничную область другого и т.д. А степень гомогенности определяются взаимопереходами элементов, которая отмечаются граничной линией [1]. Учитывая выше отмеченного мы пришли к такому выводу что, определение пространственной границы гомогенных территорий  некоторых компонентов природы например почвенного покрова, растительного покрова, литологического покрытия горных пород, геоморфологического строения рассматриваемых  территорий должно точно отражать  границы типов и видов почвенных, растительных , геоморфологических и ландшафтных  и других структур для целей проведения научного и частного районирования по требованию изучаемой проблемы.

При этом мы на почвенной карте (Карта составлена сотрудниками Института Агрохимии и почвоведения в масштабе 1: 600 000) разделили территорию Азербайджана на 391 квадратов площадью 250 кв.км каждого(Рис.1). Далее в пределах каждого квадрата  измерена площадь почвенных ареалов с помощью геоинформационной системы MAPINFO5. Потом определена общая площадь каждого вида почвенных ареалов в пределах квадратов.

 Остальные математические вычисления  выполнены следующим образом:

Шаг 1. Определены  номера группы квадратов (по 4 квадратам)  имеющие географические границы(соседства), после чего определены общая площадь для каждого вида почвенных ареалов в пределах выбранной группы квадратов (Рис.2)

Шаг 2.  Для каждой группы квадратов  составлена матрица «Квадрат-кмпонент» следующим образом:

Таблица № 1

Матрица площадей почвенных ареалов по квадратам  выбранной группы
(на примере первой группы квадратов-1,2,7,8, смотрите - Рис.2)

 

Площадь различных видов  почвенных ареалов (m)-кв.км.

Квадраты-n

4

35

2

44

6

36

7

43

21

1

26,10

99,81

0

0

0

0

0

0

0

2

0

155,6

26,34

46,48

236,2

97,53

117,8

5,68

0

7

0

248,6

0

0

 

0

0

0

0

8

0

627,62

0

0

0

214,12

0

38,03

58,2

Шаг 3. Определена сумма площадей,  занимаемых одним компонентом по всем квадратам по формуле

в нашем примере  эта сумма площадей выглядет следующим образом:

Таблица №2

m

4

35

2

44

6

36

7

43

21

21

T1

26,10

1131,63

26,34

46,48

236,2

311,65

117,8

43,71

58,2

58,2

Шаг 4.Определена сумма квадратов одного  компонента по всем квадратам по формуле:

в нашем примере этот показатель выглядит так

Таблица №3

m

4

35

2

44

6

36

7

43

21

T2

681,21

489882,2

693,79

2160,39

55790,44

55359,47

13876,84

1478,54

3387,24

Шаг 5. Определено суммарное значение T2 по всем компонентам по формуле:

В нашем примере значение T3= 623310,085.

Шаг 6. Определено  суммарное значение T1 по всем компонентам по формуле:

В нашем примере значение T4=1998,11          

Шаг 7. Определена разница между суммой средних квадратов  по компонентам и средним  квадратом T4 по формуле:

здесь N  общее число случаев.

Шаг 8. Определена разница между суммой  квадратов Pij по компонентам и квадратам и суммой  средних квадратов по формуле:

Шаг 9. Разделение  полученных значенийА  и Bна соответствующие величины степеней свободы :

и

В последнем этапе вычислено отношение Y1/Y2  .

В последнем этапе вычислено отношениеэтих выражений, которого можно назвать коэффициентом гомогенности почвенного покрова (Кгпп)и выразитьего следующим образом:

 Значениеэтого отношения   былопроверено  со стандартным значением критерия Фишера  F0,05  для указанного уровня доверия. После этой проверки было выяснено что, почти для всех групп квадратов  значения коэффициента гомогенности доказывают, что рассматриваемые  территории (территория групп квадратов) строения видов почвенных ареалов по уровню гомогенности не различаются  за исключением некоторых групп квадратов (их 3).

Полученные коэффициенты гомогенности почвенного покрова приведены в таблице № 4

Таблица №4

Коэффициент гомогенности (Кгпп)  строения почвенного покрова Азербайджана 
по квадратам выбранной группы (87 квадрат)

№  кв

X

Y

Kгпп

№  кв

X

Y

Kгпп

1

555,094

1330,53

0,57

45

849,596

750,076

1,28

2

670,267

1330,53

0,97

46

969,963

750,076

1,37

3

1240,33

1325,33

1,09

47

1069,25

755,27

1,42

4

675,766

1220,85

1,43

48

1189,62

760,769

4,53

5

788,19

1215,35

0,96

49

1309,98

755,27

0,52

6

1133,41

1218,1

1,05

50

1433,1

755,27

0,82

7

1240,33

1220,85

6,2

51

1543,08

763,213

0,9

8

226,07

1103,23

1,81

52

458,861

640,402

0,8

9

332,995

1105,68

1,12

53

568,536

637,653

0,64

10

445,419

1100,48

2,85

54

683,709

640,402

0,51

11

557,843

1103,23

0,26

55

788,19

642,846

1,79

12

678,21

1103,23

2,1

56

908,557

645,596

0,48

13

788,19

1100,48

0,9

57

1018,23

648,345

0,6

14

903,058

1097,74

0,75

58

1133,41

642,846

3,37

15

1015,48

1094,99

3,54

59

1253,77

637,653

0,78

16

1136,15

1097,74

1,04

60

1363,45

645,596

0,81

17

1240,33

1097,74

0,44

61

1484,12

637,653

0,4

18

1366,2

1094,99

0,43

62

568,536

527,978

0,65

19

332,995

988,061

0,52

63

678,21

525,229

1,38

20

450,918

988,061

0,76

64

793,383

522,479

0,78

21

555,094

988,061

2,42

65

903,058

517,286

2,56

22

678,21

982,867

1,08

66

1023,73

519,729

1,86

23

785,44

996,004

1,59

67

1133,41

530,422

2,2

24

900,614

990,81

2,39

68

1245,83

522,479

1,38

25

1013,04

988,061

0,99

69

1371,69

522,479

1,75

26

1125,46

990,81

0,69

70

630,247

402,112

1,27

27

1240,33

980,118

1,42

71

742,67

402,112

0,48

28

1366,2

980,118

0,91

72

857,539

404,862

0,95

29

1478,62

985,312

0,44

73

1192,37

412,805

0,82

30

340,938

867,694

0,56

74

1304,79

420,747

1,8

31

445,419

875,637

0,67

75

1430,66

412,805

2,04

32

563,342

875,637

0,77

76

688,903

281,745

3,43

33

675,766

872,888

0,75

77

1189,62

297,936

0,95

34

788,19

870,443

0,55

78

1312,73

292,438

0,87

35

895,115

875,637

5,07

79

1127,91

180,014

2,37

36

1023,73

870,443

0,84

80

1243,08

187,956

0,48

37

1136,15

872,888

0,37

81

1299,29

65,1455

2,04

38

1243,08

870,443

5,22

82

121,589

533,172

0,86

39

1371,69

872,888

2,58

83

231,264

469,017

0,52

40

1489,31

875,637

1,48

84

332,995

458,324

2,89

41

1596,54

870,443

0,88

85

287,475

340,707

1,47

42

509,574

763,213

1,66

86

397,15

356,592

0,64

43

624,747

758,019

1,26

87

458,861

222,783

0,78

44

739,921

758,019

0,96

 

1829,33

1426,76

 

 

 

 

 

 

1,222

1426,76

 

 

 

 

 

 

-4,277

0,684998

 

 

 

 

 

 

1829,33

0,684998

 

На основе  данных Табл.№4 нами построена  цифровая карта гомогенности почвенного покрова Азербайджана с помощью программы SURFER(Рис.3)

 

 

Полученные результаты дает нам провести частное районирование  почвенного покрова  по степени гомогенности для целей планирования сельского хозяйства и для  целей проведения мелиоративных мероприятий с целью улучшения плодородности почвы Азербайджана.

Карта гомогенности строения почвенного покрова могут быть использована для увеличения или уменьшения  разнообразия  выращивания  различных сельхозкультуры.

 

Литература:

1.Математические методы в географии. Изд-во КГУ, г.Казань ,1976 г., -350 стр.

0
Your rating: None Average: 6 (1 vote)
Comments: 3

Arguchintseva Alla

Математические вычисления не сложны, т.к. используются только два алгебраических действия;к написанию формул имеются замечания: 1) Формула (2) - некорректна, т.к. не понятно по какому индексу идет суммирование; если только по одному из них, то в левой части уравнения должен стоять оставшийся индекс (по которому нет суммирования); если по обоим индексам - надо правильно записать формулу. 2) Формулу (3) лучше записать двойной суммой, нет пояснений для обозначений n и m. 3) Формула (5) записана неправильно: нет пояснений для nj, тем более, что суммирование не зависит от индекса j, а следовательно по отношению ко всей сумме nj является константой и можно вынести за знак суммы, Здесь же поясняется только N, а для Nm пояснений нет. Это различные обозначения, которые должны иметь разную смысловую нагрузку. 4) После (6) не обсуждается число степеней свободы. 5) В таблице нет пояснений введенных обозначений: Х, И, К. В целом, учитывая, что основной авторский состав - это студенты, работающие под руководством старшего преподавателя, хочет им пожелать внимательнее относиться к написанию статьи, глубоко понимая смысл каждой формулы, если мы претендуем на математическое моделирование. Замысел статьи актуален и хочется пожелать дальнейших творческих успехов.

Nabiyev Alpasha Alibek

Уважаемая Алла, отмеченные замечания про математических вычислений в нашей работе не имеют научного обоснования. Так как в нашей работе использована методика отмеченные в книге Математические методы в географии(авторы Архипов, Трофимов и другие ,1976 год) , все свои замечания о математическом моделировании в нашей работе Вы можете отправить ученому Казанского Университета Трофимову А. М. м др. . Они очень хорошо знают меня . Но заранее информирую Вас они все доктора физико-математических наук. и Если я буду отправлять Вашего замечания в Казанскому Университету тогда будет большие неприятности в области Вашей научной сфере. Еще раз отмечаю в нашей работе не были лишние отклонения от методики ученого Казанского Университета. Прошу Вас смотрите в книгу «Математические методы в географии», г.Казань., КГУ.1976. Кроме этого хочу сообщить Вам в онлайн системе у меня 40 летная практика. , Прошу смотреть в сайт www.ali-nabiyev.narod.ru. Я 1989 года приехал в Иркутст и приходил в кафедру гидрологии. Сотрудники Вашей кафедры хорошо знают меня.

Garibov Yagub

Авторы проводили очень сложные математические вычисления с целью определения гомогенных особенностей пространственного строения почвенного покрова на территории Азербайджана. Полученные значения коэффициента гомогенности представлены в виде изолинейной карты на примере Азербайджана, с помощью которого можно определить степень пространственной сложности почвенного покрова изучаемой территории. Работа очень интересная и имеет большое научное значение. Я оцениваю этой работы 10 бал.
Comments: 3

Arguchintseva Alla

Математические вычисления не сложны, т.к. используются только два алгебраических действия;к написанию формул имеются замечания: 1) Формула (2) - некорректна, т.к. не понятно по какому индексу идет суммирование; если только по одному из них, то в левой части уравнения должен стоять оставшийся индекс (по которому нет суммирования); если по обоим индексам - надо правильно записать формулу. 2) Формулу (3) лучше записать двойной суммой, нет пояснений для обозначений n и m. 3) Формула (5) записана неправильно: нет пояснений для nj, тем более, что суммирование не зависит от индекса j, а следовательно по отношению ко всей сумме nj является константой и можно вынести за знак суммы, Здесь же поясняется только N, а для Nm пояснений нет. Это различные обозначения, которые должны иметь разную смысловую нагрузку. 4) После (6) не обсуждается число степеней свободы. 5) В таблице нет пояснений введенных обозначений: Х, И, К. В целом, учитывая, что основной авторский состав - это студенты, работающие под руководством старшего преподавателя, хочет им пожелать внимательнее относиться к написанию статьи, глубоко понимая смысл каждой формулы, если мы претендуем на математическое моделирование. Замысел статьи актуален и хочется пожелать дальнейших творческих успехов.

Nabiyev Alpasha Alibek

Уважаемая Алла, отмеченные замечания про математических вычислений в нашей работе не имеют научного обоснования. Так как в нашей работе использована методика отмеченные в книге Математические методы в географии(авторы Архипов, Трофимов и другие ,1976 год) , все свои замечания о математическом моделировании в нашей работе Вы можете отправить ученому Казанского Университета Трофимову А. М. м др. . Они очень хорошо знают меня . Но заранее информирую Вас они все доктора физико-математических наук. и Если я буду отправлять Вашего замечания в Казанскому Университету тогда будет большие неприятности в области Вашей научной сфере. Еще раз отмечаю в нашей работе не были лишние отклонения от методики ученого Казанского Университета. Прошу Вас смотрите в книгу «Математические методы в географии», г.Казань., КГУ.1976. Кроме этого хочу сообщить Вам в онлайн системе у меня 40 летная практика. , Прошу смотреть в сайт www.ali-nabiyev.narod.ru. Я 1989 года приехал в Иркутст и приходил в кафедру гидрологии. Сотрудники Вашей кафедры хорошо знают меня.

Garibov Yagub

Авторы проводили очень сложные математические вычисления с целью определения гомогенных особенностей пространственного строения почвенного покрова на территории Азербайджана. Полученные значения коэффициента гомогенности представлены в виде изолинейной карты на примере Азербайджана, с помощью которого можно определить степень пространственной сложности почвенного покрова изучаемой территории. Работа очень интересная и имеет большое научное значение. Я оцениваю этой работы 10 бал.
PARTNERS
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.