Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 2. С. 115-127
Оценка изменений рельефа береговой зоны по данным воздушного лазерного сканирования и съёмок с беспилотных летательных аппаратов (на примере Анапской пересыпи)
М.Д. Другов
1 , О.В. Тутубалина
1 , В.В. Крыленко
2 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 26.01.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-2-115-127
Выполнена оценка изменений рельефа участка Анапской пересыпи по данным воздушного лазерного сканирования (2013, 2015) и съёмок с беспилотного летательного аппарата (2019). Приведена автоматизированная методика выделения гребня и нижних границ склонов фронтального дюнного вала (ФДВ) на основе рассчитанных по облакам точек цифровых моделей рельефа и системы поперечных профилей. Анализ построенных карт показывает, что для участков, где ФДВ разбит на фрагменты, характерно выравнивание его фронта и аккумуляция материала вдоль проездов, пересекающих вал. Результаты количественной оценки свидетельствуют, что сальдо перенесённого материала для системы «пляж – ФДВ» на исследуемом участке в 2013–2015 гг. составило 94,35 м3, в 2015–2019 гг. оно было равно –5113,78 м3. В зоне пляжа в течение обоих периодов преобладал вынос материала, а на подветренном склоне ФДВ — аккумуляция, значительно преобладавшая по объёму над денудацией. На наветренном склоне ФДВ в 2013–2015 гг. преобладала денудация, а в 2015–2019 гг. — аккумуляция, однако сальдо в обоих случаях гораздо меньше, чем на пляже и подветренном склоне.
Ключевые слова: динамика рельефа, береговая зона, лазерное сканирование, беспилотный летательный аппарат, цифровая модель рельефа
Полный текстСписок литературы:
- Весничева Г. А., Худяков В. Ф., Яковлева З. К., Яцевич Г. Б. Обработка результатов измерений: Методические указания. СПб.: ГУАП, 2003. 46 с.
- Косьян Р. Д., Крыленко В. В. Современное состояние морских аккумулятивных берегов Краснодарского края и их использование. М.: Науч. мир, 2014. 256 с.
- Кравцова В. И., Другов М. Д. Типы динамики дюнного рельефа Анапской пересыпи: исследование по материалам воздушного лазерного сканирования // Геодезия и картография. 2019. Т. 80. № 2. С. 32–45.
- Кравцова В. И., Чалова Е. Р. Картографирование ландшафтно-морфологической структуры северо-западной части Анапской пересыпи по цифровым аэрофотоснимкам высокого разрешения // Геодезия и картография. 2017. Т. 78. № 9. С. 20–27.
- Кравцова В. И., Крыленко В. В., Другов М. Д., Бойко Е. С. Исследование динамики рельефа северо-западной части Анапской пересыпи по материалам воздушного лазерного сканирования // Геоинформатика. 2017. № 4. С. 48–62.
- Крыленко В. В. Природные и антропогенные факторы, определяющие эволюцию Анапской пересыпи: дис. … канд. геогр. наук. Геленджик, 2011. 129 с.
- Крыленко В. В. Динамика морского берега Анапской пересыпи // Океанология. 2015. Т. 55. № 5. С. 821–828.
- Шуйский Ю. Д. Проблемы исследования баланса наносов в береговой зоне морей. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 240 c.
- Agisoft Metashape User Manual. Professional Edition. Version 1.5. 2019. 145 p. URL: https://www.agisoft.com/pdf/metashape-pro_1_5_en.pdf.
- Anders N., Valente J., Masselink R., Keesstra S. Comparing Filtering Techniques for Removing Vegetation from UAV-Based Photogrammetric Point Clouds // Drones. 2019. V. 3. No. 3. Art. No. 61. 14 p.
- Boyko E., Krylenko V., Krylenko M. LIDAR and airphoto technology in the study of the Black Sea accumulative coasts // Proc. 3rd Intern. Conf. Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2015). 2015. Art. No. 95351Q. 9 p.
- Di K., Ma R., Wang J., Li R. Coastal mapping and change detection using high-resolution IKONOS satellite imagery // Proc. 2003 Annual National Conf. Digital Government Research. Digital Government Society of North America, 2003. P. 1–4.
- Hengl T. Finding the right pixel size // Computers and Geosciences. 2006. V. 32. No. 9. P. 1283–1298.
- Long N., Millescamps B., Guillot B., Pouget F., Bertin X. Monitoring the topography of a dynamic tidal inlet using UAV imagery // Remote Sensing. 2016. V. 8. No. 5. Art. No. rs8050387. 18 p.
- Mancini F., Dubbini M., Gattelli M., Stecchi F., Fabbri S., Gabbianelli G. Using unmanned aerial vehicles (UAV) for high-resolution reconstruction of topography: The structure from motion approach on coastal environments // Remote Sensing. 2013. V. 5. No. 12. P. 6880–6898.
- Mitasova H., Overton M., Harmon R. S. Geospatial analysis of a coastal sand dune field evolution: Jockey’s Ridge, North Carolina // Geomorphology. 2005. V. 72. No. 1. P. 204–221.
- Mitasova H., Overton M., Recalde J. J., Bernstein D. J., Freeman C. W. Raster-based analysis of coastal terrain dynamics from multitemporal lidar data // J. Coastal Research. 2009. V. 25. Iss. 2. P. 507–514.
- Sallenger Jr. A. H. Storm impact scale for barrier islands // J. Coastal Research. 2000. V. 16. No. 3. P. 890–895.
- Saye S. E., Van der Wal D., Pye K., Blott S. J. Beach-dune morphological relationships and erosion/accretion: an investigation at five sites in England and Wales using LIDAR data // Geomorphology. 2005. V. 72. No. 1. P. 128–155.
- Stockdon H. F., Doran K. S., Sallenger Jr. A. H. Extraction of lidar-based dune-crest elevations for use in examining the vulnerability of beaches to inundation during hurricanes // J. Coastal Research. 2009. No. 53. P. 59–65.
- Sturdivant E. J., Lentz E. E., Thieler E. R., Farris A. S., Weber K. M., Remsen D. P., Miner S., Henderson R. E. UAS-SfM for coastal research: Geomorphic feature extraction and land cover classification from high-resolution elevation and optical imagery // Remote Sensing. 2017. V. 9. No. 10: 1020.
- Taddia Y., Corbau C., Zambello E., Russo V., Simeoni U., Russo P., Pellegrinelli A. UAVs to assess the evolution of embryo dunes // The Intern. Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2017. V. 42. P. 363–369.