На втором этапе реализации проекта разработана структура геоинформационной системы и произведено ее информационное наполнение. Система представляет собой электронные проекты, включающие полную пространственно-динамическую характеристику проблемных ключевых участков береговой зоны Балтийского моря в Калининградской области (северное побережье Самбийского полуострова от м.Таран до м.Гвардейский) и восточной части Финского залива (южное побережье Финского залива от пос.Лебяжье до пос.Большая Ижора)(рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 - Пример рабочего окна ГИС
В систему включены векторные картографические цифровые модели и фактографические материалы. Данные были подготовлены в виде проектов ArcGIS (.mxd) (версия 9.3) в машинонезависимом варианте.
Для полигонов исследований было создано два проекта. В каждом проекте формировался, определенный техническим заданием, набор данных пространственных объектов. После производилось заполнение полей атрибутивной таблицы всей необходимой информацией для данного пространственного объекта.
Пространственные объекты в проекте представленны тремя типами: точечными, линейными и полигональными формами. Также необходимая дополнительная информация была представленна графическими объектами, не имеющими атрибутивных данных.
Пространственные объекты, в соответствии со своей тематикой, собирались в группы для опреативного использования ГИС. Все включаемые в проекты темы представлены в формате шейп-файлов (*.shp) и сопровождаются файлами легенд (*.lyr) для корректного отображения картографического материала в проекте.
Необходимые картографические материалы были представлены в виде цифровых моделей полотен карт базового масштаба 1:100 000 с использованием элементов цифровой топоосновы того же масштаба.
Координатная система для полигона в Калининградской области следующая: WGS_1984_UTM_Zone_34N Projection: Transverse_Mercator; False_Easting: 500000,000000; False_Northing: 0,000000; Central_Meridian: 21,000000; Scale_Factor: 0,999600; Latitude_Of_Origin: 0,000000; Linear Unit: Meter. GCS_WGS_1984; Datum: D_WGS_1984. Для восточной части Финского залива следующая: WGS_1984_UTM_Zone_35N Projection: Transverse_Mercator; False_Easting: 500000,000000; False_Northing: 0,000000; Central_Meridian: 27,000000; Scale_Factor: 0,999600; Latitude_Of_Origin: 0,000000; Linear Unit: Meter. GCS_WGS_1984; Datum: D_WGS_1984.
Внутренняя структура системы аналогична для двух полигонов и предусматривает наличие двух геоинформационных блоков:
1. топографическая основа;
2. Блок информации о геологическом строении, включающий следующие карты:
- геологическая карта дочетвертичных образований;
- геологическая карта четвертичных отложений;
- карты и схемы поверхностных образований субаквальной части береговой зоны (в том числе литологическая и литофациальная карты поверхности морского дна с выявлением зон размыва, аккумуляции, транзита наносов);
- геоморфологическая карта береговой зоны, геоморфологические схемы форм макро- и мезорельефа дна субаквальной части береговой зоны.
1. Топографическая основа.
В состав данного блока включены цифровые модели разгруженной топографической основы различных масштабов, используемые для построения всех карт других информационных блоков. Базовый масштаб основных карт района - 1:100 000. Цифровая модель топографической основы для сухопутной части изначально формировалась путем оцифровки растрового набора данных (grid) цифровой модели рельефа SRTM, полученных из открытого доступа. Для морской части изображение рельефа формировалась на основании авторских материалов, полученных при проведении ГСШ-ГДП-200, эхолотного профилирования и оцифровки морских навигационных карт.
Используемая топографическая основа кроме рамки карты, линий параллелей и меридианов включает следующие объекты в виде векторных слоев: изолинии надводного и подводного рельефа, линию берега, водотоки, водоемы, транспортные пути, населенные пункты, границы полигона.
2. Блок информации о геологическом строении.
В состав блока включаются материалы, дающие представление о геологическом строении района, на всех уровнях геологического разреза от пород кристаллического фундамента до поверхностных современных донных осадков. В перечень основных представляемых в блоке карт входят:
Геологическая карта дочетвертичных образований, где отображены следующие объекты: дочетвертичные стратиграфические подразделения, расчлененные по возрасту (до уровня свит). Стратиграфические подразделения показаны в виде площадных объектов. Состав и возраст подразделений показан на легенде, приведенной в основном окне системы. Разрывные нарушения, установленные и предполагаемые, показаны в виде линейных объектов. Изначально базовая карта составлялась на основании генерализации авторских материалов, полученных при проведении ГСШ-ГДП-200 и подготовке Атласа геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря (2010).
Геологическая карта четвертичных отложений, с отображением площадей, соотнесенных со стратиграфо-генетическими подразделениями четвертичных отложений и их литологическим составом. Площадными объектом изображения в виде отдельного слоя являются голоценовые и верхнеплейстоценовые (в том числе морские и затопленные континентальные) отложения, при этом морские перлювиальные отложения (покровные песчаные и грубообломочные отложения) при мощности менее 0.5 м на картах не обозначаются. Стратиграфо-генетические подразделения и литологический состав представлены одним шейп-файлом, однако имеют два разных файла легенды. Цветом показаны стратиграфо-генетические подразделения, крап отражает литологический состав отложений. Состав и возраст литолого-стратиграфических подразделений показан на легенде, приведенной в основном окне системы. Линейными объектами показаны древние береговые уступы. Изначально базовая карта составлялась на основании генерализации авторских материалов, полученных при проведении ГСШ-ГДП-200 и подготовке Атласа геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря (2010).
Карты и схемы поверхностных образований субаквальной части береговой зоны, с отображением площадей, характеризующих распределение поверхностных донных осадочных образований различного вещественного состава и структурных особенностей, вне зависимости от их мощности, генезиса и возраста. Учитывая резкое преобладание на картируемой площади терригенных образований цветом показываются в виде отдельного слоя площадных объектов различные по гранулометрическому составу разности осадков. Состав выделяемых подразделений показан на легенде, приведенной в основном окне системы. Изначально базовая карта составлялась на основании генерализации авторских материалов, полученных при проведении ГСШ-ГДП-200 и подготовке Атласа геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря (2010). Литофациальные схемы отражают динамические процессы, сопутствующие образованию литологических типов отложений на поверхности дна. Цветом показаны основные экзогенные геологические процессы, проявленные на дне и отражающие способ образования донных отложений (зоны размыва, аккумуляции и транзита наносов).
В соответствии с Инструкцией по составлению геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200000 (1995) используется следующая классификация (рисунок 4.2), которая предусматривает выделение чистых (содержание частиц определенного класса более 70 %), двойных (50-70%) и смешанных или трехкомпонентных (менее 30%) типов осадков.
Алевриты и пелиты Алевриты
| Крупнооб-ломочные
частицы
| |
Рисунок 4.2. Гранулометрическая классификация донных отложений (Инструкция по составлению…, 1995). 1 - грубообломочные осадки (В, ВГ, ГГр, Гр); 2 - миктиты (галька, песок, алеврит) (М); 3 - алевропелиты (алевроглины) с галькой и гравием (АпГ); 4 - пески с галькой и гравием (ПГ); 5 - алевритовые пески с небольшой примесью гальки или гравия (ПАГр); 6 - пески: грубо-крупнозернистые (Пгк), крупно-среднезернистые (Пкс), среднезернистые (Пс), средне-мелкозернистые (Псм); мелкозернистые (Пм), тонкозернистые (Пт), разнозернистые (Пр); 7 - алевритовые пески (ПА); 8 - глинистые пески (ППл); 9 – алевриты (А); 10 - песчаные алевриты (АП); 11 - глинистые алевриты (АПл); 12 - пелиты (глины)(Пл); 13 - алевропелиты (алевроглины) (ПлА); 14 - песчанистые пелиты (песчанистые глины)(ППл); 15 - пески алевроглинистые (ППлА); 16 - алевриты песчано-глинистые (АПл); 17 - пелиты (глины) песчано-алевритовые (ПлАП).
Границы гранулометрических классов в данной классификации: 2.0 мм – между грубообломочными и песчаными частицами, 0.05 мм – между песчаными и алевритовыми, 0.005 мм – между алевритовыми и пелитовыми.
Геоморфологическая карта береговой зоны, геоморфологические схемы форм макро- и мезорельефа дна субаквальной части береговой зоны. На карте были отображены полигоны, разделяющиеся по морфогенетическому (или интегральному) принципу. Цвет полигонов отражает как морфологию, так и происхождение рельефа. Линейными объектами показаны морфологические аномалии рельефа – уступы. Точечные объекты отображают внемасштабные геоморфологические элементы рельефа суши и дна. Изначально базовая карта составлялась на основании генерализации авторских материалов, полученных при проведении ГСШ-ГДП-200 и подготовке Атласа геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря (2010). Карта была детализирована по данным цифровой модели рельефа 100 000 масштаба. Схемы форм макро- и мезорельефа дна показывают особенности рельефа в масштабе 1:50000, в том числе углы наклонов поверхности рельефа и основные процессы рельефообразования.
Окончательные варианты карт ГИС будут сделаны после завершения обработки материалов полевых исследований, в ходе заключительного этапа работы над проектом.