Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 4. С. 58-67
Надёжность цифровой модели рельефа Архангельской области для проведения геоэкологических исследований
А.Л. Минеев
1 , Е.В. Полякова
1 , Ю.Г. Кутинов
1, 2 , З.Б. Чистова
1 1 Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. Н.П. Лаверова РАН, Архангельск, Россия
2 Центр космического мониторинга Арктики Северного (Арктического) федерального университета, Архангельск, Россия
Одобрена к печати: 10.07.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-4-58-67
Информация о форме поверхности Земли востребована при решении многих геоэкологических задач и традиционно представляется в виде карт (горизонталей, изогипс, изобат и т. п.). В настоящее время основным способом представления формы земной поверхности является цифровая модель рельефа (ЦМР). По мере развития компьютерных и аэрокосмических технологий цифровое моделирование рельефа оформилось в самостоятельную научную дисциплину ― геоморфометрию, предметом которой является количественное моделирование и анализ рельефа земной поверхности, а также взаимосвязей между рельефом и другими естественными и антропогенными компонентами геосистем. Ранее авторами была построена цифровая модель рельефа на территорию Архангельской области на основе ASTER GDEM v.2, проведена её подготовка и коррекция в программной среде SAGA GIS. В данной статье приводится анализ пригодности построенной ЦМР для проведения на её основе геоэкологических исследований. Точность (надёжность) построенной ЦМР проверена сопоставлением с точками плановой съёмочной сети открытых векторных данных ГИС «Панорама»; ЦМР Беломорско-Кулойского плато, построенной с использованием топографических карт масштаба 1:200 000 в ПО ГИС GRASS; проведёнными полевыми замерами высот с помощью GPS-навигатора. Установлено, что лишь 2 % значений имеют расхождение свыше 20 м. Эти остаточные значения приходятся на территорию, где в исходном виде отсутствовали данные ASTER GDEM v.2. В целом построенная ЦМР является точной (надёжной) и пригодной для дальнейшего геоморфометрического анализа с целью получения геоэкологически значимой информации.
Ключевые слова: цифровая модель рельефа, ASTER GDEM v.2, Архангельская область, SAGA GIS
Полный текстСписок литературы:
- Волков Н. М. Принципы и методы картометрии. М.: Изд-во АН СССР, 1950. 327 с.
- Гофаров М. Ю., Болотов И. Н., Кутинов Ю. Г. Ландшафты Беломорско-Кулойского плато: Тектоника, подстилающие породы, рельеф и растительный покров. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 158 с.
- Коновалов Н. Е. Цифровое моделирование топографических условий местности для проектирования линейных сооружений // Тр. ГипродорНИИ. 1974. Вып. 8. С. 21–33.
- Кутинов Ю. Г. Экогеодинамика Арктического сегмента земной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 388 с.
- Минеев А. Л., Кутинов Ю. Г. Чистова З. Б., Полякова Е. В. (2015а) Подготовка цифровой модели рельефа для исследования экзогенных процессов северных территорий Российской Федерации // Пространство и Время. 2015. № 3(21). С. 278–291. Стационарный сетевой адрес: 2226-7271provr_st3-21.2015.83.
- Минеев А. Л., Полякова Е. В., Кутинов Ю. Г., Чистова З. Б. (2015б) Методические аспекты создания цифровой модели рельефа Архангельской области на основе ASTER GDEM V.2 // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2. URL: www.science-education.ru/129-21949.
- Новаковский Б. А., Прасолов С. В., Прасолова А. И. Цифровые модели рельефа реальных и абстрактных геополей. М.: Науч. мир, 2003. 64 с.
- Расширение возможностей национального картографирования на основе усовершенствованных серий Advanced Elevation компании DigitalGlobe / пер. с англ. Д. О. Мордовиной и Е. Н. Горбачевой // Геоматика. 2012. № 4. С. 37–39.
- Симонов Ю. Г. Морфометрический анализ рельефа. Смоленск: Изд-во Смоленского гуманитарного ун-та, 1998. 271 с.
- Уфимцев Г. Ф. Тектонический анализ рельефа (на примере Востока СССР). Новосибирск: Наука, 1984. 183 с.
- Флоринский И. В. Теория и приложения математико-картографического моделирования рельефа: дис. … д-ра техн. наук. Пущино, 2010. 267 с.
- Ченцов В. Н. Морфометрические показатели на геоморфологической карте мелкого масштаба // Тр. Ин-та географии, 1948. Вып. 39. С. 291–306.
- Dawod G., Al-Ghamdi K. Reliability of Recent Global Digital Elevation Models for Geomatics Applications in Egypt and Saudi Arabia // J. Geographic Information System. 2017. V. 9. P. 685–698. URL: https://doi.org/10.4236/jgis.2017.96043.
- Geomorphometry: Concepts, Software, Applications / eds. Hengl T., Reuter H. I. Amsterdam: Elsevier, 2009. 796 p.
- Huggett R. J., Cheesman J. Topography and the Environment. Harlow: Pearson Education, 2002. 274 p.
- Mark D. M. Geomorphometric parameters: a review and evaluation // Geografiska Annaler. Series A, Physical Geography. 1975. V. 57(3–4). P. 165–177.
- Miller C. L., Leflamme R. A. The digital terrain model ― theory and application // Photogrammetric Engineering. 1958. V. 24(3). P. 433–442.
- Strahler A. N. Quantitative slope analysis // Geological Society of America Bull. 1956. V. 67(5). P. 571–596.
- Wang L., Liu H. An efficient method for identifying and filling surface depressions in digital elevation models for hydrologic analysis and modelling // Intern. J. Geographical Information Science. 2006. V. 20(2). Р. 193–213. URL: https://doi.org/10.1080/13658810500433453.