Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, № 3.
Применение цифровой модели донных отложений Баренцева моря для анализа загрязнения Наиболее известная карта ДО Баренцева моря (БМ) была опубликована М. В. Кленовой [1], разумеется, она является аналоговой и, в определенной степени, устаревшей. Карты ДО, представленные в работе [2], также аналоговые, и, кроме того, в них применена иная, чем у Кленовой, методика оценки гранулометрического состава отложений, что делает указанные материалы трудно сопоставимыми. С целью анализа распространения техногенного загрязнения по дну Баренцева моря мы предприняли попытку создать цифровую карту ДО, совмещенную с цифровой трехмерной (3D) батиметрической картой. Очевидным преимуществом 3D цифровой карты — блок-диаграммы — является наглядное представление о распространении донных осадков, в том числе загрязненных, в связи с рельефом дна. Материалы и методы исследования Для составления цифровой модели авторы обращались к фондовым базам данных Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича. При выполнении цифровой батиметрической карты Баренцева моря были использованы результаты более 7 тыс. промеров глубин на основной части его акватории в границах трапеции (по диагонали с юга-запада на северо-восток) 67°50' с. ш. 20° в. д. — 76° с. ш. 57° в. д. Информацию о составе ДО брали из характеристик промысловых квадратов — трапеций регулярной сетки координат в меркаторской проекции 10'*30' по широте и долготе соответственно, содержащихся в фондовых данных ПИНРО. Данные о гранулометрическом составе ДО кодировали, шкалировали и привязывали к узлам регулярной сетки в среде цифровой базы данных. В качестве последней использовали электронные таблицы приложения MS Excel. Цифровая модель поля глубин представлена массивом данных, в котором записаны геодезические координаты отметок глубин: широта и долгота (градусы), глубины (метры). Аналогично записаны данные по составу ДО, где атрибутивной характеристикой являются значения 5-ступенчатой шкалы градации их гранулометрического состава. На основе данных промеров глубин и состава ДО в среде GS Surfer методом кригинга (Kriging) выполнялся расчетный грид (grid) заданного размера. Количество точек — узлов регулярной сетки на итоговой цифровой карте, содержащее сведения о глубинах и составе ДО, соответствовало количеству промысловых квадратов на проанализированной акватории Баренцева моря и составляло 2830 значений для каждого тематического слоя. Достоинства метода Д. Крига общеизвестны. Кригинг является геостатистическим методом, который строит скорее статистическую модель реальности, чем модель интерполяции. Такой подход позволяет учитывать пространственную корреляцию данных. Классификация грунтов приводилась на основе подходов, предложенных в работе [3] и в дальнейшем принятых и использованных рыболовными организациями Северного бассейна (включая ПИНРО) при проведении траловых съемок. Основным признаком для характеристики осадка в этой классификации принято считать содержание фракции размерностью меньше 0,01 мм. От количества этой фракции, по мнению М. В. Кленовой, зависит сыпучесть, пластичность осадка, и оно является решающим в его механической характеристике [3]. При количестве мелкой фракции менее 5 % по весу осадок называется песком, при 5-10 % — илистым песком, при 10 30 % — песчанистым илом, при 30-50 % — илом, при количестве мелкой фракции более 50 % — глинистым илом и глиной. Трехмерная карта рельефа дна Баренцева моря была визуализирована в среде GS Surfer 11. Она совмещена с цифровой картой гранулометрического состава ДО. Для наглядности изображения выполнена аналитическая отмывка рельефа. Дополнительно на трехмерное изображение наложены данные по содержанию тяжелых металлов (ТМ), таких как Cu, Pb, Hg, Cr, в верхнем слое ДО (в мкг/г сух. мас.). Сведения о последних содержатся в отдельной цифровой ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 3/2018 (10) 205
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz