ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2015, том 42, № 1, с. 13-25
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
УДК 556.55
БАЗА ДАННЫХ SPBLAKES ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ ОЗЕР ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ: СТРУКТУРА, СОСТАВ, РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВЫХ АНАЛИЗОВ ДАННЫХ1
© 2015 г. |С. В. Рянжин*, Д. А. Субетто**, ***, Н. В. Кочков*, О. В. Малоземова**, Л. А. Нестерова**, С. В. Афанасьев****, З. Д. Гиоргая*****, В. Ф. Куликов**
*Институт озероведения РАН 196105 Санкт-Петербург, ул. Севастьянова, 9 **Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена 191186Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48 ***Институт водных проблем Севера КарНЦРАН 185030Петрозаводск, просп. Александра Невского, 50 ****Институт информатики и автоматизации РАН 199178 Санкт-Петербург, ВО, 14-я линия, 39 *****00079Грузия, Тбилиси, ул. Антоновская, 9/82 E-mail: subetto@mail.ru Поступила в редакцию 15.04.2013 г.
Разработана база данных ЗРВЬАКЕЗ, содержащая обширные авторские и литературные географические, морфологические, климатологические, лимнологические и другие данные по 1268 естественным озерам, расположенным на территории Ленинградской области РФ. Рассмотрены структура, формат и текущее содержание базы ЗРВЬАКБЗ. Рассчитаны географические (координаты, высота над уровнем моря, административная принадлежность) и статистические распределения некоторых озерных размерных (площадь, объем, средняя и максимальная глубины и др.) и безразмерных (показатель изрезанности береговой линии, удельный водосбор и др.) морфометрических и гидрохимических (соленость воды, рН) характеристик, а также распределения озер по генезису котловин. Оценены суммарные площади (1.291 х 103 км2) и объемы вод (4.44 х 103 км3) озер, а также коэффициент озерности территории (0.016, или 1.6%). Предполагается, что база данных ЗРВЬАКЕЗ позволит решать разные теоретические и прикладные лимнологические задачи.
Ключевые слова: озера, естественные озера, морфометрия озер, базы данных озер, кадастры озер, база данных ЗРВЬАКБЗ, база данных ^ОК^ОЬАКЕ, статистические оценки, Ленинградская область.
DOI: 10.7868/S0321059614060170
Растущая нехватка пресной воды во многих регионах мира заставляет обращать особое внимание на недостаточную изученность естественных озерных водных ресурсов. Их исследование и рациональное использование невозможны без инвентаризации и создания соответствующих кадастров и баз данных (географических, морфометрических, лимнологических и др.). Однако только в немногих странах созданы такие общенациональные кадастры и базы данных, например в Китае [44] и Монголии [40] для естественных озер с площадями поверхности А > 1.0 км2 (табл. 1), в Беларуси [19] и Польше [38] для А > > 0.10 км2 и в некоторых других странах: Канаде,
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ
(проекты 11-05-00498-а, 13-05-01039-а).
Японии, Новой Зеландии, Швеции, Финляндии, Литвы, Эстонии и др.
В СССР был разработан кадастр, содержащий в основном морфометрические и частично — гидрохимические данные по озерам с А > 50.0 км2 [22]. Кроме того, данные по многим крупным и/или наиболее изученным озерам в 1960-1970-х гг. были собраны и систематизированы в Государственном гидрологическом институте (ГГИ) и Российском государственном гидрометеорологическом университете (РГГМУ, в то время — ЛГМИ) в серии монографий (например, [23]), а также в ИНОЗ, ГОСНИОРХ и РГПУ [4, 5, 6, 12, 21, 2527, 32-34]. Однако национального кадастра или общей базы данных озер СССР не существовало. Общенациональные базы отсутствуют даже для
Таблица 1. Основные обозначения и сокращения
Обозначения и их объяснения
А Площадь поверхности озера, км2
Ау, Ех, Мо Асимметрия, эксцесс и мода статистического распределения
Ь, 1 Максимальная ширина и длина озера соответственно, м, км
С1, С2 Эмпирические коэффициенты в интегральной функции распределения
Е Площадь водосбора, км2
1 А Удельный водосбор
к к "а> "т Соответственно средняя и максимальная глубина озера, м
кт Показатель формы озерной котловины
т X Длина береговой линии, м, км
1 ь Коэффициент (показатель) удлиненности (вытянутости) озерной котловины (1<)
п Общее число озер в выборке
N (>Х) Число озер со значением характеристики >Х; при X = Хтп, N = п
у Характерное значение солености, %%
V - 1 - 1/2 2(пА) Коэффициент (показатель) изрезанности (извилистости) береговой линии озера (1<)
V Объем озерной котловины, км3
X Произвольная числовая характеристика озера (например: площадь, средняя глубина, соле-
ность и т.д.)
Z Высота озера над уровнем моря (н.у.м.), м
Аббревиатуры и их расшифровки
ГГИ Государственный гидрологический институт
ГОСНИОРХ Государственный научно-исследовательский институт океанографии и рыбного хозяйства
ЕОЛ Естественные озера Ленинградской области
ИНОЗ Институт озероведения РАН
ЛО Ленинградская область
РГГМУ Российский государственный гидрометеорологический университет
РГПУ Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена
ЯРВГАКЕЯ База данных по естественным озерам Ленинградской области
ШЭИ^ГАКЕ База данных по естественным озерам и водохранилищам мира
таких стран, как США, Австралия, Германия, Италия, Австрия. В этих странах базы охватывают лишь отдельные административные единицы, например в США — штаты Флорида, Висконсин, Миннесота, в Германии — земли Бавария, Бран-денбург, Саксония и т.д. Национальной базы данных по естественным озерам РФ также не существует, они созданы лишь для Республики Карелии [3, 9, 20], Псковской [14, 15] и Мурманской [1, 10, 11] областей. Насколько известно авторам, в настоящее время подобные базы разрабатываются для озер Челябинской, Новосибирской и Новгородской областей, а также для Республики Саха (Якутия).
ЛО (табл. 1), расположенная на северо-западе европейской части РФ (рис. 1), с населением 1.731 х 106 чел. (2011 г.) и площадью 8.39 х 104 км2 (1.2 и 0.5% населения и территории РФ соответственно) — один из динамически развивающихся (1.5% внутреннего валового продукта РФ, 2011 г.) субъектов РФ [4, 41]. На территории области, расположенной в зоне избыточного увлажнения, находится ~1.7 х 103 ЕОЛ [4], многие из которых в течение долгого времени интенсивно исследовались в ГГИ, ИНОЗ, РГГМУ, ГОСНИОРХ и РГПУ. (Поскольку А озер в глобальном, континентальном и региональном масштабах подчиняются степенным статистическим распределениям [28-30, 39, 46, 47], обсуждение общего числа озер, распо-
Рис. 1. Географическое, высотное и административное распределения ЕОЛ [41], данные по которым содержатся в базе 8РВЬЛКЕ8. На карте треугольниками обозначены озера, данные по которым содержатся в базе 8РВЬЛКЕ8. На распределении по высотам отчетливо видно уменьшение числа озер с высотой ^ с небольшим увеличением числа озер на высотах 170—210 м н.у.м. Звездочка — наивысшая точка территории — г. Гапсельга (60°28' с.ш., 35°10' в.д., Z = 291 м н.у.м.). На диаграмме — распределение 1268 озер по 18 административным районам ЛО, преобладает числа озер (1026, 81% всех озер), расположенных в Бокситогорском, Выборгском и Тихвинском районах.
ложенных на той или иной территории, не продуктивно без указания минимального по площади озера, принятого в расчет.) Тем не менее соответствующие кадастр и/или база данных не были разработаны, и сведения о ЕОЛ рассеяны по различным источникам. В настоящей работе описаны структура, формат и содержание разработанной авторами для ЕОЛ базы данных SPBLAKES, а также представлены первые результаты анализа этих данных.
БАЗА ДАННЫХ SPBLAKES
Структура и формат базы
База данных SPBLAKES, как и WORLDLAKE (разработанная в ИНОЗ глобальная база данных для озер и водохранилищ мира), создана в формате MS Excel (3.2 Мб) и имеет такую же структуру (включая надписи на английском и русском) [31, 49, 50]. WORLDLAKE включает в себя обширные
литературные и авторские сведения, а также более 5700 ссылок на источники данных по ~5.2 х 104 естественным и ~8.3 х 103 искусственным преимущественно "лимнологически изученным" озерам (в которых когда-либо проводились лимнологические исследования [29, 30, 49]), расположенных на территории 157 стран [30, 46]. База 8РБЬЛКБ8 также содержит сведения по ЕОЛ, которые условно можно разделить на семь следующих основных групп (табл. 2, 3):
I. географические: 1. название озера (включая местное и/или альтернативное) на русском, английском и в латинской транскрипции; 2. континент, страна, административный район и географический регион; 3. географические координаты (как и в базе WORLDLAKE, минус соответствует восточной долготе); Z (табл. 1) и высота снеговой линии (для горных озер);
II. морфометрические: 1. происхождение котловины (ледниковое, карстовое, тектоническое,
Таблица 2. Фрагмент сведений по ЕОЛ, содержащихся в базе данных 8РВГАКЕ8
и
о й м Е
и ч
и о
о Е
г:
£
Озеро Местоположение Координаты, С.Ш., в.д. Высота н.у.м., м Тип по солености Происхождение котловины Площадь, км2 Объем, км3 Глубина средняя К,ш Глубина максимальная кт,ш К/К Длина береговой линии, км Ширина, км Длина, км
Агвозеро Подпорожье 60°27' 35°04.8' <300 Пресное Ледниковое 0.07 0.00014 2.0 3.0 0.67
Ахтозеро Тихвин 60°07.8' 34°34.8' <300 » Речное 0.186 0.00112 6.0 15.0 0.4
Алексеевское Тихвин 60°13.2' 34°40.2' <300 » - 0.816 0.0053 6.5 12.8 0.51 0.5 3.0
Александровское Карелия, Выборг 60°24' 29° 13 » Ледниковое 4.8 0.00974 2.0 7.0 0.29 1.8 5.75
Александровское Карелия, Выборг 61° 29°06' <300 » Тектоническое 1.65 0.00924 5.6 15.8 0.36 9.56 1.2 3.9
Алозеро Тихвин 60°07.8' 35° <300 » Речное 0.97 0.00175 1.8 4.0 0.45 0.5 2.5
Анхимовское Подпорожье 60°40.2' 34° 19.8' <300 » - 1.5 0.0063 4.2 8.0 0.52
Анохинское Карелия, Выборг 61°06' 29°18' <300 » Ледниковое 0.432 0.00255 5.9 12.9 0.46 2.609 0.6 1.16
Алозеро Подпорожье 60° 15' 34°55.2' <300 » Ледниковое 0.24 0.00024 1.0 1.3 0.77
Аверкуль Луга 58°33.6' 29°27.6' 40 » Речное 0.0168 0.000018 1.1 5.2 0.21 2.15 0.047 0.64
Азмозеро Подпорожье 60°34.8' 34°58.2' <300 » - 1.35 0.0054 4.0 25.0 0.16
Таблица 3. Некоторые морфометрические и гидрохимические характеристики крупнейших по площади ЕОЛ из базы данных ЗРВЬАКЕЗ (л — ледниковое о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.