ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

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 текст

Список литературы:

  1. Волков Н. М. Принципы и методы картометрии. М.: Изд-во АН СССР, 1950. 327 с.
  2. 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.
  3. Коновалов Н. Е. Цифровое моделирование топографических условий местности для проектирования линейных сооружений // Тр. ГипродорНИИ. 1974. Вып. 8. С. 21–33.
  4. Кутинов Ю. Г. Экогеодинамика Арктического сегмента земной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 388 с.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Новаковский Б. А., Прасолов С. В., Прасолова А. И. Цифровые модели рельефа реальных и абстрактных геополей. М.: Науч. мир, 2003. 64 с.
  8. 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.
  9. Симонов Ю. Г. Морфометрический анализ рельефа. Смоленск: Изд-во Смоленского гуманитарного ун-та, 1998. 271 с.
  10. Уфимцев Г. Ф. Тектонический анализ рельефа (на примере Востока СССР). Новосибирск: Наука, 1984. 183 с.
  11. Флоринский И. В. Теория и приложения математико-картографического моделирования рельефа: дис. … д-ра техн. наук. Пущино, 2010. 267 с.
  12. Ченцов В. Н. Морфометрические показатели на геоморфологической карте мелкого масштаба // Тр. Ин-та географии, 1948. Вып. 39. С. 291–306.
  13. 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.
  14. Geomorphometry: Concepts, Software, Applications / eds. Hengl T., Reuter H. I. Amsterdam: Elsevier, 2009. 796 p.
  15. Huggett R. J., Cheesman J. Topography and the Environment. Harlow: Pearson Education, 2002. 274 p.
  16. Mark D. M. Geomorphometric parameters: a review and evaluation // Geografiska Annaler. Series A, Physical Geography. 1975. V. 57(3–4). P. 165–177.
  17. Miller C. L., Leflamme R. A. The digital terrain model ― theory and application // Photogrammetric Engineering. 1958. V. 24(3). P. 433–442.
  18. Strahler A. N. Quantitative slope analysis // Geological Society of America Bull. 1956. V. 67(5). P. 571–596.
  19. 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.