ЗМІСТ

Введення
Мета роботи
Завдання роботи
Короткий зміст роботи
Деякі характеристики використаних технічних засобів
Використані матеріали та засоби обробки I. Методика роботи
1.1 Метод головних компонент і його застосування
1.2 Об'єднання знімків з різним дозволом
1.3 Виділення об'єктів по яскравості порогу
1.4 Метод обчислення вегетаційного індексу NDVI
1.5 Основні поняття і методика кластерного аналізу
1.6 Методика проведення работиII. Фізико-географічна та ландшафтна характеристика району Рибінського водосховища 2.1 Клімат
2.2 Геолого-геоморфологічна структура
2.3 Грунти
2.4 Рослинність
2.5 Ландшафти
2.6 Ландшафти Дарвінському заповеднікаIII. Оцінка можливостей цифрових методів обробки космічних зображень при дешифруванні природних і антропогенних структур району Рибінського водосховища
3.1 Аналіз результатів дешифрування зображень, отриманих шляхом обробки вихідних знімків методом головних компонент
3.2 Аналіз результатів дешифрування зображення, отриманого шляхом обробки вихідних знімків методом "накладання" (merge)
3.3 Аналіз результатів дешифрування зображень, отриманих шляхом обчислення індексу NDVI за вихідними знімків.
  3.4 Аналіз результатів дешифрування зображень, отриманих шляхом обробки вихідних знімків методом кластерного аналізу Висновок Список літератури Додатки
ВСТУП
Мета роботи
В даний час новим етапом у розвитку методів дешифрування ландшафтів є методи, засновані на цифровій обробці космічних зображень, які зменшують трудомісткість і збільшують ступінь об'єктивності дешифрування деяких характеристик ландшафтів та їх компонентів в порівнянні з візуальними методами. Багато хто з них також дозволяють виявити особливості ландшафтів не тільки на якісному, але й кількісному рівні.
Метою даної роботи є оцінка придатності при ландшафтних дослідженнях регіонального масштабу декількох таких методів, що стають все більш широко використовуються, - методу головних компонент (МГК), методу "накладення" (merge), методу вегетаційних індексів (зокрема NDVI), виділення об'єктів по яскравості порога і методу кластерного аналізу. Зокрема, цікаво розглянути сукупне використання декількох методів, що приводить до отримання додаткової інформації, недоступною при використанні кожного з даних методів окремо.
Завдання роботи
Для оцінки застосування даних методів цифрової обробки космічних зображень при ландшафтних дослідженнях регіонального масштабу було обрано район Рибінського водосховища (зокрема Молого-Шекснінська півострів). Для досягнення даної мети було необхідно вирішити наступні завдання:
1. Виділення на території району Рибінського водосховища тестового ділянки з проведеними на ньому ландшафтними дослідженнями;
2. Дешифрування космічних зображень на територію тестового ділянки за допомогою візуальних і цифрових методів обробки та порівняння результатів дешифрування з даними польових досліджень;
3. Екстраполяція результатів дослідження тестового ділянки на територію району Рибінського водосховища, охоплену знімками.
Короткий зміст роботи
Структурно справжня робота представляє собою:
- Аналіз даних космічної зйомки, картографічних, фактичних, статистичних та інших матеріалів з даної теми, представлений у тексті;
- Многозональных дешифрування космічних знімків середньої та високої роздільної здатності, отриманих із супутника "Ресурс-03";
- Аналіз інформації, отриманої на основі обробки даних зображень цифровими методами, перерахованими у Введенні.
Текстова частина складається з вступу, основної частини і висновку. У введенні зазначена мета і завдання роботи, характеристика її структури і використовуваних матеріалів. Основна частина поділяється на кілька розділів.
У першому розділі викладаються основні поняття й опис використовуваних методів цифрової обробки зображень, а також методика проведення роботи (принципи виділення тестового ділянки і послідовність дій при обробці зображень). У другому розділі дається докладна фізико-географічна та ландшафтна характеристики розглянутій території і тестового ділянки. Підсумком всієї роботи стала третій розділ, в якій наводяться результати цифрової обробки космічних зображень і власне оцінка можливостей використовуваних методик при ландшафтних дослідженнях регіонального масштабу.
Деякі характеристики використаних
технічних засобів
Основним матеріалом для проведення даної роботи були знімки, отримані з космічного апарату "Ресурс-03", який оснащений бортовий вимірювальною апаратурою високого та середнього дозволу, що забезпечує зйомку поверхні Землі в декількох діапазонах видимої та інфрачервоної зони спектру і включає в себе:
а) моноблок з двох многозональных оптико-електронних скануючих пристроїв високої роздільної здатності МСУ-Е, встановлених на загальній поворотною платформі;
б) два комплекти багатозональної оптико-механічного скануючого пристрою середнього дозволу з конічної розгорткою МСУ-СК.
Камера МСУ-Е має наступні технічні характеристики, найбільш важливі для подальшої обробки зображень:
- Робочі діапазони: 0.5-0.6, 0.6-0.7 і 0.8-0.9 мкм;
- Просторова роздільна здатність в надирі: 45 м - поперек напрямку польоту і 35 м - уздовж напрямку польоту;
- Радіометрична точність: 256 рівнів квантування сигналу;
- Ширина смуги огляду: 45 км
та ін
Передбачено два основні режими передачі інформації з камер МСУ? Е: детальний (передача даних повного просторового дозволу з однієї камери), або оглядовий (передача даних з обох камер, але з погіршеним вдвічі просторовим дозволом), при якому передається кожна другий рядок детального зображення. В оглядовому режимі забезпечується перегляд смуги шириною не менше 80 км, що утвориться за рахунок об'єднання смуг огляду двох камер з 10-км перекриттям.
У камері МСУ-СК реалізований принцип конічного сканування, що полягає у переміщенні візирного променя по поверхні конуса з віссю, спрямованої в надир. МСУ-СК має наступні технічні характеристики:
- Робочі діапазони: 0.5-0.6, 0.6-0.7, 0.7-0.8, 0.8-1.1 мкм (видимі й близькі ІЧ ділянки спектра) і 10.4-12.6 мкм (теплової ІК ділянка);
- Просторове розрізнення: 140 м (у видимому і ближньому ІЧ ділянках) і 550 м (в тепловому ІЧ ділянці);
- Радіометрична точність: 256 рівнів квантування сигналу;
- Ширина смуги огляду: 600 км
та ін
Передача відеоінформації з скануючих пристроїв супроводжується передачею додаткової телеметричної інформації, яка використовується як для оперативного контролю деякі установки бортової вимірювальної апаратури, так і для просторової прив'язки, геометричної і фотометричної корекції відеоінформації при її вторинної обробки на засобах споживача.
Апаратура КА серії "Ресурс-0" задовольняє основним вимогам (забезпечується просторове розрізнення, що використовуються спектральні діапазони, періодичність спостереження та ін) до інформації для дистанційного зондування Землі для вирішення багатьох тематичних завдань.
Використані матеріали та засоби обробки
У даній роботі використовувався один трьохзональної знімок високої роздільної здатності, отриманий сканером МСУ-Е на західну частину Рибінського водосховища (Молого-Шекснінська півострів) від 13.04.97 і четирехзональний знімок середнього дозволу (сканер МСУ-СК) на територію всього району Рибінського водосховища від 31.05. 97. Вся обробка даних знімків проводилася в "ERDAS Imagine", ГІС''ArcView''і графічних редакторах''Adobe Photoshop'', "Power Point" і "СorelDRAW".
Для проведення роботи також використовувалися наступні картографічні матеріали:
1. Ландшафтна карта Дарвінському заповідника. М-б 1: 50 000.
2. Карта ландшафтної структури Дарвінському заповідника. М-б 1: 100 000.
3. Карта земельних угідь СРСР. М-б 1: 4 000 000, 1989.
4. Ландшафтна карта СРСР. М-б 1: 4 000 000, ред. А. Г. Ісаченко.
5. Карта рослинності Європейської частини СРСР. М-б 1: 2 500 000, 1974.
6. Карта Ярославської області. М-б 1: 200 000, 1993.
7. Карта торф'яних родовищ Нечорноземної зони РРФСР. М-б 1: 1 500 000, 1980.
8. Комплексні атласи Ярославської та Вологодської областей.
9. Нечорноземна зона РРФСР. Карта використання земель. М-б 1: 1 500 000, 1976.
10. Нечорноземна зона РРФСР. Карта сільського господарства. М-б 1: 1 500 000, 1978.
11. Нечорноземна зона РРФСР. Карта меліорації земель. М-б 1: 1 500 000, 1978.
12. Нечорноземна зона РРФСР. Карта охорони рослинного світу. М-б 1: 1 500 000, 1980.
13. Нечорноземна зона РРФСР. Грунтова карта. М-б 1: 1 500 000, 1978.

I. МЕТОДИКА РОБОТИ
У даній роботі використовувалося п'ять методів цифрової обробки космічних зображень, які можна підрозділити на три основні групи (як, втім, і інші цифрові методи, не використовувалися тут):
- Методи покращення якості зображення (для подальшого візуального дешифрування - метод головних компонент і метод "накладення");
- Інтерактивні методи (користувач бере участь безпосередньо в процесі обробки, задаючи певні умови - виділення об'єктів по яскравості порогу);
- Автоматизовані методи (користувач практично не бере участі в процесі обробки зображень, лише на останньому етапі ідентифікуючи виділені машиною об'єкти - кластерний аналіз і вегетаційний індекс NDVI).
1.1 Метод головних компонент і його застосування
Метод головних компонент (МГК) використовується як ефективний інструмент аналізу даних. Він дозволяє виявити основні закономірності аналізованих зображень, виявляючи і пригнічуючи помеховие сигнали. Зрештою, обсяг даних зменшується, а їх інформативність збільшується. Зображення, отримані за допомогою МГК, доповнюють один від одного, і звичайно легше піддаються інтерпретації, ніж вихідні дані.
Процес обробки даних МГК можна пояснити на прикладі розподілу яркостей пікселів в двоканальному супутниковому зображенні. На рис. показано розподіл їх значень на площині.
Координатні осі відповідають яскравість пікселів в кожному каналі. Якщо дані в обох каналах мають нормальні розподілу, то підсумкове розподіл має характерну форму еліпса.
У n-мірної системі координат еліпс (2 виміру), еліпсоїд (3 вимірювання) або гіперелліпсоід (більш ніж 3 виміру) формуються, якщо розподіл в кожному каналі нормальне або близьке до нормального. Для зручності будемо використовувати далі термін "еліпс" незалежно від числа розглянутих каналів.

Основною ідеєю МГК є обертання осей спектрального простору таким чином, щоб досягти максимальної некоррелірованності координат аналізованих точок. Очевидно, що при цьому відбувається зміна координат кожного пікселя щодо нових осей, тобто змінюються їх яскравості значення. Продольная січні, що відповідає головній (найдовшою) осі еліпса, називається першою головною компонентою (ПВК) даних.
Напрямок першого головної компоненти - перший власний вектор, а її довжина - перший (максимальний) власне число. Нова вісь спектрального простору визначається цієї першою головною компонентою, а точки в системі координат, що відповідає цій осі, тепер присвоюються нові координати.

Перша компонента показує напрямок і довжину головної осі еліпса. Уздовж неї яскравості пікселів будуть мати в середньому найбільший діапазон мінливості, що полегшує поділ об'єктів за різними яскравості градаціях. На рис. легко бачити, що перше власне число (довжина найбільшою осі еліпса) буде завжди більше, ніж дисперсії вимірювань у вихідних каналах, так як гіпотенуза прямокутного трикутника завжди довше будь-якого з його катетів.
У двомірної системі координат другого головна компонента відповідає другий осі еліпса.

У ймовірносно сенсі вона описує найбільший розкид даних вимірювань, які не враховує (через ортогональності) ПГК. У загальному випадку в n вимірах є n основних компонент. Кожна наступна головна компонента:
- Є найдовшою з решти віссю еліпса і ортогональних до попередніх компонентів в n-мірному просторі системи координат.
- Її довжина кількісно відповідає дисперсії, що залишилася (неврахованої попередніми основними компонентами) мінливості даних.
Після застосування МГК кількість каналів, дані яких аналізуються, залишається тим самим, тому що поворот осей у n? мірному просторі не знижує його розмірності. Однак, кілька перших нових каналів враховують максимальний розкид даних - у деяких випадках майже 100%,? тому даними інших каналів часто можна знехтувати без втрати корисної інформації. Таким чином, практично МГК дозволяє зменшити обсяг даних і знизити кількість використовуваних каналів.
Окремий аналіз відмінностей за другий і наступним компонентів може виявити мінімальні відмінності даних основних складових каналів. За цих пакетів, після усунення впливу попередніх, можна виділити дуже тонкі деталі зображення, які були затенени більш високим контрастом у початковому зображенні. У ряді випадків вони можуть використовуватися, навпаки, для цілей фільтрації, виключаючи характерний шум у даних (наприклад, перешкоди в даних, отриманих із старих або несправних сканерів).
Зворотне перетворення зображення, обробленого МГК, у вихідне зі зниженням рівня шумів після видалення останніх головних компонент, що містять ці шуми, називається інверсією головних компонент. Цей прийом використовується для більш якісного і точного розпізнавання об'єктів та їх властивостей іншими цифровими методами.
1.2 Об'єднання знімків з різним дозволом
В''ERDAS Imagine''існує функція, що дозволяє об'єднати два знімки різного дозволу для отримання третього зображення, що володіє кращими характеристиками обох вихідних знімків.
Ця функція як би "накладає" один з каналів зображення з високою роздільною здатністю на кожен канал зображення середнього дозволу, що можна наочно описати такою формулою:
Е х (1S + 2S + 3S + 4S) = 1ES + 2ES + 3ES + 4ES, де
Е - один з каналів вихідного зображення з високою роздільною здатністю;
1S, 2S, 3S, 4S - канали вихідного зображення з середньою роздільною здатністю;
1ES, 2ES, 3ES, 4ES - вийшли канали синтезованого зображення, що мають високу просторову роздільну здатність і колірну підкладку від знімка середнього дозволу.

1.3 Виділення об'єктів по яскравості порогу
Даний метод використовується в ситуаціях, коли відомий приблизний розкид яркостей виділяється об'єкта в тому чи іншому каналі розглянутого зображення. Цей розкид можна отримати, використовуючи гістограму і хід спектральних кривих об'єкта, отриманих за тестовими точках (мал.). У такому випадку користувач задає приблизні значення (пороги), в межах яких може коливатися яскравість виділяється об'єкта, і виділити його з необхідним ступенем точності.
1.4 Метод обчислення вегетаційного індексу NDVI
Методи обчислення вегетаційних індексів (в т.ч. індексу NDVI) полягають у виділенні зеленої рослинності за допомогою простого арифметичного перетворення і відносяться до повністю автоматизованим методами, в яких участь користувача обмежується лише одним останнім етапом - ідентифікацією виділених об'єктів.
Використання вегетаційних індексів можливо завдяки специфічному ходу спектральних кривих зеленої рослинності (мал.). Нормалізоване вегетаційний індекс NDVI дорівнює відношенню різниці яркостей пікселя зображення в інфрачервоному й червоному діапазоні спектру до їх суми,
тобто ІК - К.
ІК + К При цьому, чим більше значення даного індексу, тим більш яскравим є розглянута рослинність і тим в кращому стані вона знаходиться.
1.5 Основні поняття і методика кластерного аналізу
Кластерний аналіз відноситься до цифрових автоматизованих методів обробки космічних зображень і дозволяє виділяти контуру з неконтрастних по спектральної яскравості структурою. Це можуть бути як безпосередньо виділяються рослинність, відкриті грунти, вода, хмари, друГії об'єкти (мал.), так і деякі особливості території, що виділяються за непрямими ознаками, наприклад, зволоження, ступінь продуктивності грунтів, літологічних склад порід і т.д.
Алгоритм кластеризації виробляє спектральний аналіз початкового багатозональної растрового зображення і перераховує його в однозональное, розподіляючи всі пікселі в кластери за їх характеристик яскравості.
Метод кластеризації ISODATA використовує спектральні відстані як основу, але класифікує пікселі в кілька прийомів (ітерацій), перевизначений критерії для кожного класу і класифікуючи знову таким чином, що спектральні відстані складових вихідних даних поступово уточнюються. Також він перераховує статистику.
Метод ISODATA використовує мінімальне спектральна відстань, щоб визначити відповідний кластер для кожного пікселя. Процес починається з призначення випадкового (наближеного) середнього значення кластеру і повторюється до тих пір, поки це значення не досягне величини середнього для кожного кластеру вихідних даних. Початкові середні значення кластерів розподіляються рівномірно вздовж центрального вектора спектрального простору. Кількість кластерів задається корис
Протягом першої ітерації простір рівномірно розбивається на області, центром кожної з яких є середні значення кластерів (мал.). Піксели аналізуються з лівого верхнього кута зображення до нижнього правого, блок за блоком. Обчислюється спектральна відстань між пікселями і середнім значенням кластеру. Піксели призначаються в той кластер, де це відстань мінімальна (мал.). При цьому призначені центри кластерів зміщуються, тому що їх середні значення змінюються в залежності від переважаючих яркостей що потрапили в них пікселів. Для того, щоб визначити розташування нових центрів, проводиться другий перерахунок. У процесі другого ітерації знову визначаються мінімальні спектральні відстані між точками і новими середніми значеннями кластерів. У результаті цього пікселі знову перерозподіляються.
 
Такі перерахунки повторюються до тих пір, поки всі крапки з 95%-й вірогідністю не потраплять в будь-якій кластер (мал.). Користувач може сам задати максимальну кількість ітерацій.
Результатом кластеризації методом ISODATA є тематичний растровий шар і набір статистик, що включають середні значення кластерів, мінімальні і максимальні значення яркостей входять пікселів, середньоквадратичне відхилення і коваріаційного матрицю між спектральними каналами. Також, використовуючи цей метод, користувач може оцінити просторові характеристики різних об'єктів, однак, при цьому йому необхідно переводити зображення в будь-яку рівновелику або Еквідистанційна картографічну проекцію, що дозволяє розраховувати площі.
У даній роботі була використана проекція Меркатора для країн широт Північної Америки. Функція самоорганізації дозволяє обійтися мінімальним втручанням людини в процес розподілу кластерів, користувачеві лише необхідно задати кольору для кожної що вийшла, градації і ідентифікувати їх.
1.6 Методика проведення роботи
Для того, щоб оцінити можливості цифрових методів при дешифруванні і обробки зображень, отриманих із супутника, були взяті два знімки високого та середнього дозволу на район Рибінського водосховища. На значну частину цього району, займану Дарвінському Державним заповідником, в результаті тривалих польових досліджень був накопичений дуже великий фактичний, картографічний та статистичний матеріал. Це відіграло певну роль у виборі території дослідження, і заповідник був обраний як тестового ділянки.
Робота складалася з декількох етапів. Перший полягав у дешифруванні природних і антропогенних структур району Рибінського водосховища і, зокрема, Молого-Шекснінська півострова за вихідними космічних знімках. За знімком середнього дозволу від 31.05.97, як за більш інформативним для візуального дешифрування і охоплює велику територію, була складена схема дешифрування і легенда до цієї схеми.
На другому етапі проводилася обробка вихідних знімків цифровими методами і аналіз отриманих результатів.
Останній, третій етап полягав у безпосередньому аналізі можливостей цифрових методів обробки при дешифруванні природних і антропогенних структур району Рибінського водосховища та їх властивостей. Він здійснювався за допомогою перелічених у Введенні тематичних і загальногеографічних карт на даний район.

II. Фізико-географічних і ЛАНДШАФТНА ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНУ Рибінського водосховища
2.1 Клімат
Ця територія розташовується в західній підобласті атлантико-континентальної лісовий кліматичній області і характеризується достатньою і стійким зволоженням. Річна сума інсоляції становить 78-80 ккал/см2 на рік. Радіаційний баланс становить 19-20 ккал/см2 на рік. Значний радіаційний баланс (19-20 ккал/см2 на рік) сприяє трансформації (прогріванню і зволоження) повітряних мас і обумовлює недостатньо повне випаровування опадів, що випадають, яке становить 500-600 мм на рік, в окремі сезони і року спостерігається надлишок вологи. Таке надмірне зволоження території пов'язане з циклонічних режимом погоди.
Середня температура в січні складає близько-10о С, в липні +17 ... +18 о С. Сума активних температур складає приблизно 1800о С, безморозний період триває 120 днів. Взимку встановлюється сніговий покрив, що охороняє грунт від сильного промерзання.
Рибінське водосховище, що займає найбільш знижену частину Молого-Шекснінська низовини і має площу близько 4.5 км2, є великим місцевим чинником, що впливає на клімат. Велике водний простір сприяє посилення вітру та деякого зменшення добових коливань температури і вологості повітря в літні місяці.
2.2 Геолого-геоморфологічна структура
Згідно з фізико-географічним районуванням Нечорноземної центру (1963) район дослідження входить до Молого-Сарагожскій зандрові-болотний, Рибинський і Пошехонь-Тетіївський горбисто-рівнинний райони південно-тайговій підпровінції Верхневолжской провінції. Вона займає переважно полого-горбисті піднесені моренні і моренно-ерозійні рівнини в області среднечетвертічного заледеніння і великі низинні озерно-льодовикові піщані рівнини з підносяться над ними "островами" моренних гряд і горбистій. Перші характеризуються приуроченість до пластовим рівнин, складеним пермськими і мезозойськими переважно пестроцветнимі відкладеннями. Дочетвертинного породи перекриті московської (рідше дніпровської) мореною, звичайно розмитою і малопотужною. Внутрішні площі вододілів часто заболочені. Озерна-льодовикові піщані рівнини зазвичай приурочені до широких, часто долінообразним зниженнях у корінних породах. Складені пісками і супісками, звичайно малопотужними, підстилаються мореною, стрічковими глинами або дочетвертинного породами. Рельєф слабо терасує, дренаж недостатній (4). Ерозійне розчленовування рівнини пов'язано з розвитком річкової мережі басейну верхньої Волги.
Безпосередньо на розглянутій території з північного сходу до Рибінського водосховища підходить піднесена моренно-ерозійна рівнина (Карта ландшафтів СРСР, прил.), Перекрита важкими покривними суглинками і глинами, а також середніми та легкими моренними завалуненнимі суглинками (Грунтова карта, прил.). Її абсолютні висоти збільшуються з заходу на схід у бік Рибінськ-Сухонський зони піднять від 130-140 до 200-250 м. Всю решту території займає озерно-льодовикова низинна піщана рівнина, що включає практично повністю Молого-Шекснінська півострів і оздоблює водосховище з усіх боків, крім північно-східного узбережжя, з абсолютними висотами не більше 150 м. Вона складена алювіально-зандрові і озерно-льодовиковими піщаними відкладеннями, перекритими вздовж південно-західного узбережжя водосховища середніми та легкими покривними суглинками, які в його південній частині, в закруті Волги, змінюються завалуненнимі озерними і алювіальними супісками. На північний схід від м. Рибінськ при наближенні до долини р.. Согожі починають зустрічатися території, перекриті важкими глинами і суглинками, як і вся територія на північний схід від водосховища. У районі м. Череповця картина більш мозаїчна, місто знаходиться безпосередньо на стику ареалів підстилаючих порід декількох типів: середні і легкі карбонатні моренні кам'янисто-валунні суглинки, озерні і алювіальні супіски та суглинки. Долини річок Молога і Суди виконані алювіальними і озерними пісками. Молого-Андожское межиріччі, як і Молого-Шекснінська півострів, характеризується дуже низькими абсолютними висотами місцевості, слабо розчленованим рельєфом і слабкою ступенем дренування.
2.3 Грунти
Грунтова структура даної території оцінювалася по грунтовій карті Нечорноземної зони РРФСР (прил.) В цілому, на розглянутій території поширені суглинні і супіщані дерново-підзолисті грунти різного ступеня оподзоліванія, часто оглеєні. Дуже широко поширені різні типи болотних грунтів.
У східній частині даної території переважають глинисті і суглинні дерново-сільноподзолістие грунту, в основному, масивами на межиріччях, а також присутні невеликими острівцями на північний захід від водосховища. На решті території розглянутого району, крім звання-Андожского межиріччя і Молого-Шекснінська півострова, переважають суглинні і супіщані дерново-середньо-і слабопідзолисті грунту. Долинні комплекси річок, що впадають у водосховище з півночі, мають піщанистого слабо-дерново-підзолисті іллювіально-залізисті грунту, а на їх межиріччях і в центральній частині Молого-Шекснінська півострова поширені торф'яні і торф'яно-глєєві грунти верхових боліт. Також на півострові широко представлені торф'янисто-глейові іллювіально-гумусові підзоли і дерново-підзолисто-глейові і глеюваті грунту, які зустрічаються окремими вкрапленнями і на решті частини розглянутій території. Рибінське водосховище грає дуже значну роль у поступовому зміну умов грунтоутворення на оточуючих його територіях, викликаному їх підтопленням (наприклад, тенденція посилення процесу оглеєні грунтів).
2.4 Рослинність
Ця територія майже повністю розташована в підзоні південної тайги, лише невелика її частина на південь від р.. Волги належить підзоні змішаних лісів. Рослинність цього району значною мірою змінена людською діяльністю, корінні хвойні ліси на більшій частині лісових площ замінені вторинними мілколистної модифікаціями. Максимальне поширення умовно-корінна рослинність має на Молого-Шекснінська півострові, невеликі масиви збереглися на північ від м. Череповець і від м. Рибінськ, а також на межиріччі річок Великий Південь і Согожа. В інших місцях природні ліси займають дуже незначні площі (Мапа охорони рослинного світу, прил.). Лісистість території коливається від 30% до 55% (14).
Структура лісів району Рибінського водосховища дуже мозаїчна і характеризується мелкоконтурностью (Карти лісів Вологодської та Ярославської областей, прил. И). Основними корінними породами, що виростають на даній території, є ялина і сосна, причому в їх розташуванні видно чітка залежність від складу почвообразующіх порід: сосна приурочена в основному до піщаних і супіщаних субстрату, вона займає найбільші площі на Молого-Шекснінська півострові, в районі м. Череповець, в долині Волги на півдні розглянутій території. Ель поширена в меншій мірі, її основні масиви знаходяться на межиріччі Согожі і Великого Півдня і межиріччі Ухри і Волги. Набагато великі території зайняті вторинними березовими і осиковими лісами, вони зустрічаються практично повсюдно, однак найбільше їх у східній частині розглянутого району.
Болотная рослинність характеризується набагато менших змін, ніж ліси, вона докорінно змінена лише в районах торф'яних родовищ (Карта торф'яних родовищ, прил.). У структурі рослинності широко поширених на низинних територіях Молого-Шекснінська півострова і в районі м. Череповця комплексів верхових боліт переважає сфагнум (Sphagnum angustifolia, S. obtusum, S. medium тощо), присутні болотні чагарнички (Кассандра, багно, морошка, лохина , журавлина). Часті болота з розвиненим ярусом з сосни та берези. Для перехідних боліт, розташованих по околицях більшості верхових, характерне поєднання сфагнових мохів з пухівкою, шейхцерія, осоками або гіпновимі мохами. Більш рідкісні на цій території низинні болота (єдине, але досить велике болото розташоване на схід від м. Рибінська) характеризуються сильним заростанням травами (осоки і вологолюбна різнотрав'я) і гіпновимі мохами, а місцями чорної вільхою і вербами (14).
Про поширення та склад культурної рослинності даної території дають деяке уявлення карти використання земель та сільського господарства (прил. и). На даній території найбільші площі зайняті під посіви зернових і кормових культур, льону, посадки картоплі та овочів, а також під рослинністю природних кормових угідь.
2.5 Ландшафти
Більша частина території району Рибінського водосховища відноситься до Пошехонь-Тетіївський горбисто-рівнинному району, розташованому на схід від водосховища, Рибінського району, який включає в себе безпосередньо водосховище і навколишні його низинні простору, і Молого-Сарагожскому зандрові-болотне району (14, 1963). Вони відносяться до південно-тайговій підпровінції Верхневолжской провінції, яка представлена переважно ландшафтами полого-горбистих піднесених моренних і моренно-ерозійних рівнин в області среднечетвертічного заледеніння й великими низинними озерно-льодовиковими піщаними рівнинами, з підносяться над ними "островами" моренних гряд і горбистій, з змішаними лісами на дерново-підзолистих і підзолисто-болотних грунтах. Перші характеризуються приуроченість до пластовим рівнин, складеним пермськими і мезозойськими переважно пестроцветнимі відкладеннями. Дочетвертинного породи перекриті московської (рідше дніпровської) мореною, звичайно розмитою і малопотужною. Внутрішні площі вододілів часто заболочені. Озерна-льодовикові піщані рівнини зазвичай приурочені до широких, часто долінообразним зниженнях у корінних породах. Складені пісками і супісками, звичайно малопотужними, підстилаються мореною, стрічковими глинами або дочетвертинного породами. Рельєф слабо терасує, дренаж недостатній (4). Значне місце займають природні кормові угіддя й ріллі.
2.6 Ландшафти Дарвінському заповідника
Дарвінському заповідник належить до ландшафтам низовинної озерно-льодовикової піщаної рівнини і знаходиться в перехідній смузі між зонами опуклих оліготрофних торфовищ і евтрофних і оліготрофних сосново-сфагнових торфовищ, що обумовлює тут широке розповсюдження як грядово-мочажінних оліготрофних боліт, так і сосново-сфагнових болотних масивів.
На території заповідника було виділено два ландшафту: ландшафти давньої озерно-водноледніковой рівнини і молодий прибережної абразивно-акумулятивні рівнини (5). Другий ландшафт включає в себе зону тимчасового затоплення з абсолютними відмітками 100-102 м, періодично звільняються з-під води, і аквальних комплекси, які є невід'ємною частиною прибережної смуги (лагуни, гирла річок); він входить у територію заповідника і оздоблює з південного заходу , півдня, сходу та північного сходу ландшафт озерної водно-льодовикової рівнини.
Вся вододільних частина Дарвінському заповідника являє собою ландшафт плоскою слабодреновані (на більшій частині території) озерно-водноледніковой рівнини, складеної потужними тонкозернистим пилуватих пісками, підстилаються малопотужними моренними відкладеннями, з дерново-підзолистими і підзолисто-болотними грунтами під ялиновими і сосновими переважно заболоченими лісами і системами великих оліготрофних боліт. У цьому ландшафті виділяються вісім місцевостей, які за ступенем дренуванні їх можна віднести до трьох видів (мал.). Ступінь дренуванні обумовлена особливостями геолого-геоморфологічного будови місцевостей.
Найбільш добре дренованим є місцевість Большедворской гряди, розташованій в центральній частині Молого-Шекснінська півострова, але розташованої за межами території заповідника. Це висока (114? 118 м) ступінь озерно-водноледніковой рівнини, складена малопотужними (4? 6 м) пилуватих пісками, підстилаються моренними відкладеннями. Ця гряда пов'язана з місцевим підвищенням покрівлі моренних відкладень, майже повсюдно підстилаючих водно-льодовикові піски на території заповідника.
Тут виділяються фонові складні урочища основної поверхні водно-льодовикової рівнини, які характеризуються переважанням ялинових, соснових і березових зеленомошних або змішано-трав `яних лісів, під якими сформувались дерново-підзолисті грунти. Вся основна поверхню озерно-водноледніковой рівнини добре дренується урочищами неглибоких лощин. Бур'янистої-травня рослинність займає тут панівне становище, грунту змито-намиті дерново-підзолисті різного ступеня оглеєні.
Другий вид місцевостей - щодо дренованих низькі (102? 108 м) озерно-водноледніковие рівнини, складені пилуватих пісками, в яких часто зустрічаються прошаруй супісках і суглинків. Покрівля моренних відкладень тут залягає відносно близько. Територія добре дренується розвиненою річковою мережею (в даний час підтопленої). Цей вид на території заповідника представлений двома місцевостями: Захарьінской і Осіновіком.
Захарьінская місцевість розташовується в центральній частині заповідника і охоплює долину р.Іскри і її притоки р.Санжеви, а також дреніруемих ними простору вододільній озерно-водноледніковой рівнини.

Домінантні урочища цій місцевості являють собою основні поверхні озерно-водноледніковой рівнини з сосняком зеленомошнимі на слабопідзолисті грунтах. Цей тип урочищ широко поширений в усіх місцевостях вододільній рівнини. Субдомінантнимі є урочища вологих і сирих грив, що знаходяться у перехідній зоні від гряд до болотних масивів. Тут зростають сосняку і ялинники долгомошние (заболачівающіеся), що сформувалися на торф'янисто-і торф'яно-підзолисто-глейовими грунтах. Тут досить часто зустрічаються своєрідні урочища з багатим рослинним покривом, що займають також основні поверхні водно-льодовикових пасом. Рослинний покрив цих урочищ представлений ялинники складними (ліпняковимі) на дерново-підзолистих грунтах.
Головною особливістю даного виду місцевостей є наявність долин річок. У долині річок Іскри і Санжеви на надзаплавної терасі переважають вторинні березові зеленомошние лісу на окультурених среднеподзолістих глеюваті грунтах. Тераси давно використовуються людиною в якості сіножатей та пасовищ.
Місцевість Осіновік розташовується в південній частині заповідника і охоплює долину р.. Гілка і дреніруемих нею прилеглі водно-льодовикові рівнини. Вона ідентична по складу домінантних і субдомінантних урочищ Захарьевской місцевості.
Третій ви