Новая ГИС

Отправлено 12 сент. 2012 г., 1:34 пользователем Olga Vasik   [ обновлено 21 апр. 2013 г., 16:49 ]
11.04.2008 07:51

В 2006 г. в лаборатории прикладной биоценологиии ТИНРО-центра создана новая ГИС интегральных характеристик макрофауны пелагиали северо-западной Пацифики, получившая известность не только в России...

Судя по этой публикации (National Reports on Coastal and Marine Environmental GIS and RS Applications in the Northwest Pacific Region // UNEP/NOWAP/DINRAC/Publication, Beijing: DINRAC, 2005, N 4B, 126 p.), наша ГИС и некоторые атласы получили известность за рубежом. Хотя, здесь по сведениям из разных источников дано неверное общее представление обо всей системе. К тому же написано, что она сделана по программе Федерального агентства по рыболовству "Комплексные исследования биологических ресурсов Мирового Океана" (С. 98).


Всего в ГИС анализируется 7 групп населения пелагиали: 1) вся

макро

фауна – по определению - животные размерами > 1 см, 2) нектон, 3) макропланктон, 4) ихтиофауна, 5) головоногие, 6) ракообразные, 7) медузы. Для их описания используются следующие интегральные показатели:

Показатели биоразнообразия

1. Классическое видовое разнообразие особей по Шеннону H (бит/экз.)
2. Видовое разнообразие биомассы по Шеннону H (бит/кг)
3. Величина обратная индексу видового разнообразия Симпсона 1/С по численности
4. То же 1/С по биомассе

Компоненты разнообразия

Характеристики видового богатства (таксономического разнообразия)

5. Фактическое видовое богатство S (число видов = длина видового списка)
6. Максимально возможное разнообразие по Шеннону Smax при данном числе видов
7-22. Потенциальное (расчетное) видовое богатство, вычисленное шестнадцатью различными методами:

  • методом Бутстреп по Smith и van Belle (1984)
  • методом Chao1 (Chao, 1984) и Chao 2 (Chao, 1987)
  • методом ACE (Chao, Lee, 1992)
  • методом ICE (Lee, Chao, 1994)
  • методом Джекнайф с 1-го до 5-го порядков
  • то же с интерполяцией по первым четырем порядкам согласно Burnham и Overton (1978)
  • экстраполяцией асимптоты кривой собирателя по уравнению Михаэлиса-Ментена и по трем модификациям этой функции
  • подгонкой логнормального распределения данных по обилию и вычислением его интеграла по Престону (Preston, 1948, 1960, 1962)

Характеристики равномерности распределения видов по обилию

23. Индекс Пилоу J выравненности видов по численности
24. Индекс Пилоу J выравненности видов по биомассе
25. Параметр ? гиперболической функции рангового распределения видов по численности
26. Параметр ? гиперболической функции рангового распределения видов по биомассе
Прочие параметры гиперболической функции рангового распределения видов по обилию
27. Коэффициент корреляции r десятичного логарифма численности вида с десятичным логарифмом его ранга
28. Коэффициент корреляции r десятичного логарифма биомассы вида с десятичным логарифмом его ранга
29. P-значение связи десятичного логарифма численности вида с десятичным логарифмом его ранга
30. P-значение связи десятичного логарифма биомассы вида с десятичным логарифмом его ранга
31. Коэффициент a в линейной регрессии логарифма численности вида по логарифму его ранга
32. Коэффициент a в линейной регрессии логарифма биомассы вида по логарифму его ранга
33. Параметр A гиперболической функции рангового распределения видов по численности
34. Параметр A гиперболической функции рангового распределения видов по биомассе
35. Логарифм численности доминанта деленный на логарифм видового богатства (факт.) - аналог ? и J
36. Логарифм биомассы доминанта деленный на логарифм видового богатства (факт.) - аналог ? и J
37. Площадь треугольника численностей (факт.) - аналог суммарной численности
38. Площадь треугольника биомасс (факт.) - аналог суммарной биомассы
39. Гипотенуза треугольника численностей (факт.) - аналог разнообразия H и 1/C
40. Гипотенуза треугольника биомасс (факт.) - аналог разнообразия H и 1/C
Показатели суммарного обилия
41. Суммарная численность всех представителей сборной группы (экз./км2)
42. Их суммарная биомасса (кг/км2)
Вариабельность суммарного обилия
43. Дисперсия численности
44. Дисперсия биомассы
45. Среднеквадратическое отклонение численности
46. Среднеквадратическое отклонение биомассы
47. Стандартная ошибка средней численности (экз./км2)
48. Стандартная ошибка средней биомассы (кг/км2)
49. Стандартная ошибка средней численности (% средней численности)
50. Стандартная ошибка средней биомассы (% средней биомассы)
Показатели доминирования
51. Биомасса самого массового вида - доминанта по биомассе (кг/км2)
52. Весовая доля вида-доминанта (%)
53. Численность самого многочисленного вида - доминанта по численности (экз./км2)
54. Численная доля вида-доминанта (%)
55. Биомасса первого субдоминанта (кг/км2)
56. Весовая доля первого субдоминанта (%)
57. Биомасса второго субдоминанта (кг/км2)
58. Весовая доля второго субдоминанта (%)
59. Суммарная биомасса всех прочих "подчиненных" видов (кг/км2)
60. Весовая доля всех прочих "подчиненных" видов (%)
Петерсеновские группировки
61. По виду доминанту
62. По двум наиболее массовым видам
63. По трем лидирующим по биомассе видам
"Весовая структура" фауны
64. Средняя масса особи (кг)
Прочие показатели
65-288. Биомассы (кг/км2) и весовые доли (%) 112 компонентов (видов и групп) макрофауны для расчета корреляционных матриц структуры населения пелагиали и выявления альтернативных, комплементарных и независимых видов – согласно методикам описанным в Волвенко И.В. Анализ степени альтернативности динамики обилия разных видов при отсутствии непрерывных рядов длительных наблюдений на примере нектона Охотского моря // Известия ТИНРО. 2004. Т. 139, С. 78-90
Volvenko I.V. The analysis of a degree of alternativeness in an abundance dynamics of different species at absence of continuous long time series data // Quantitative ecosystem indicators for fisheries management: International symposium 31 March – 3 April 2004 – Paris, France, 2004. P. 109.

Итак, 7 вышеуказанных больших групп умножаем на 64 интегральных показателя. Получаем 448. Плюс еще по 2 показателя биомассы для 112 видов и малых групп. Всего получается 672 серии карт.

С учетом следующих способов выборки и группировки объектов каждая серия карт, характеризует:

1) Общую картину в целом (тотальный безвыборочный вариант);
2) Вертикальную зональность – соотношение характеристик в слоях:

 

  • верхняя эпипелагиаль (0-25 м),
  • вся эпипелагиаль (0-250 м),
  • мезопелагиаль (250-1000 м),
  • вся пелагиаль (от поверхности до дна);
3) Сезонную изменчивость (по биологическим сезонам):
  • весна (с 1 апреля по 31 мая),
  • лето (с 1 июня по 15 сентября),
  • осень (с 16 сентября по 30 ноября),
  • зима (с 1 декабря по 31 марта),
4) Многолетнюю динамику с делением на 3 периода:
  • 80-е гг. (с конца 1979 до 1990) – «эпоха изобилия»,
  • 1-я половина 90-х (1991-1995) – «переходный этап сокращения ресурсов»,
  • 1996-2005 гг. – «эпоха стабильно пониженного уровня продуктивности».

Как и в Атласах, в каждой полной серии оказывается по 32 карты

Кроме того, в ней содержится следующая информация для дополнительных аналитических расчетов, в частности:

  1. Характеристики выборки из каждой одноградусной трапеции для каждой карты в серии: число траловых станций, обловленная площадь (км2), обловленный объем (км3), число фактически пойманных особей (экз.). Примеры графического отображения такой информации приведены на рисунке справа
  2. Площади районов и одноградусных трапеций, которые рассчитаны при помощи ArcView GIS 3.2 в четырех равновеликих (равноплощадных) картографических проекциях
  3. Расстояния от центроидов всех полигонов (соответствующих районам и одноградусным трапециям) до береговой линии при помощи той же программы вычислены в трех равнопромежуточных проекциях
  4. Средние глубины для всех полигонов рассчитаны по исходным данным "ETOPO2"
Comments