Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2022. Т. 19. № 5. С. 113-122

Порядковая статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа. Масштабный фактор и уравнения Хортона

А.А. Златопольский 1 , Е.А. Шекман 2 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток, Россия
Одобрена к печати: 26.09.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-113-122
Представлено продолжение исследования средних структурных характеристик сети водотоков, построенных по цифровой модели рельефа (ЦМР) стандартным алгоритмом моделирования речной сети. Называем такие сети М сетями, состоящими из М долин. М долины разделяются на масштабные уровни в соответствии с системой порядков Хортона – Стралера. Масштабный уровень М долины определяется номером её порядка и начальным масштабом (порогом на минимальную площадь водосбора в квадратных километрах). Эксперимент на шести больших территориях показал, что средние характеристики М долин одного масштабного уровня для всех исследованных территорий очень близки. Исходя из этого эмпирического факта, отношения Хортона были преобразованы в уравнения, названные уравнениями Хортона, которые позволяют рассчитать ожидаемые средние значения характеристик М долин, если заданы их порядок и начальный масштаб. По среднему значению одной из характеристик эти уравнения позволяют рассчитать для той же группы М долин средние значения других характеристик. Уравнения Хортона даны в нескольких вариантах, что позволяет выбрать параметры, на которые удобно опираться в конкретной ситуации. Сопоставление значений плотности и числа М долин, полученных по уравнениям Хортона, с практическими измерениями показало, что различие расчётных и экспериментальных данных меньше 10 % (а чаще меньше 2 %), если выполняются два условия: 1) на исследуемой территории достаточно много М долин выбранного порядка (больше 100); 2) построение М долин проводится по ЦМР с достаточно хорошим разрешением. В случае грубой ЦМР, когда долины 1 го порядка начинаются с небольшой (в пикселях) площади водосбора (например, 50 пикселей), различие возрастает вдвое. Скорее всего, в обеих ситуациях недостаточна точность результата экспериментального измерения средних значений.
Ключевые слова: ЦМР, расчёт сети долин, порядок долин, статистические характеристики долин, соотношения Хортона, масштабный фактор
Полный текст

Список литературы:

  1. Гарцман Б. И., Бугаец А. Н., Тегай Н. Д., Краснопеев С. М. Анализ структуры речных систем и перспективы моделирования гидрологических процессов // Речные системы Дальнего Востока России: четверть века исследований. Владивосток: Дальнаука, 2015. С. 265–277.
  2. Златопольский А. А. Порядковая статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа. Базовый расчет и приведенный порядок // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 3. С. 133–142. DOI: 10.21046/2070-7401 2022-19-3-133-142.
  3. Хортон Р. Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. Гидрофизический подход к количественной морфологии: пер. с англ. М.: Гос. изд-во иностр. лит-ры, 1948. 158 с.
  4. Pelletier J. D. Self-organization and scaling relationships of evolving river networks // J. Geophysical Research. 1999. V. 104. No. B4. P. 7359–7375.
  5. Wang K., Zhang L., Li T., Li X., Guo B., Chen G., Huang Y., Wei J. Side Tributary Distribution of Quasi-Uniform Iterative Binary Tree Networks for River Networks // Frontiers in Environmental Science. 2022. V. 9. Art. No. 92289. DOI: 10.3389/fenvs.2021.792289.