Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. С. 125-134
Порядковая и масштабная статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа
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: 10.03.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-125-134
Развитие ГИС-технологий и появление широкодоступных пространственных геоданных создали новые возможности для анализа моделей речных систем (М сетей, состоящих из М долин). Представлены результаты разработки и тестирования нового подхода к анализу М сетей, при котором они делятся на участки с определённой площадью водосбора — М диапазоны. Эксперименты на большой территории в бассейне Амура показали, что М диапазоны подчиняются тем же закономерностям Хортона, что и М долины одного порядка. Оказалось, что при задании адекватного интервала значений площади водосбора М диапазон состоит преимущественно из тех же фрагментов М сети, что и М долины соответствующего порядка, и имеет аналогичные статистические характеристики: плотность, число и среднюю длину долин, а также их локальную среднюю ориентацию. Показано, как разбиение на М диапазоны может заменить разбиение на порядки при определении средней локальной ориентации долин. Причём, в отличие от порядковых М долин, можно прямо задать М диапазоны необходимого масштаба и интервала, не занимаясь выбором алгоритма определения порядка, порога на площадь водосбора первого порядка и номера порядка. Представляется, что М диапазон может оказаться полезен при построении базисных поверхностей, а также при поиске прямой связи между масштабом (площадью водосбора) и возрастом долин. Приведён пример такого сопоставления для рассмотренной территории. Представлена модификация закона Хортона относительно плотности М долин для тех случаев, когда интервал площади водосбора М диапазона существенно отличается от коэффициента Хортона. Для большинства приведённых измерений было достаточно растра со значениями площади водосбора и не требовалось строить описание М сети в виде графа.
Ключевые слова: ЦМР, расчёт сети долин, порядок долин, статистические характеристики долин, соотношения Хортона, масштабный фактор
Полный текстСписок литературы:
- 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 265–278.
- Златопольский А. А. Получение ориентационных характеристик территории с помощью технологии LESSA. Методика и тестирование на цифровой модели рельефа Предбайкалья // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 98–110. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-98-110.
- Златопольский А. А. Порядковая статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа. Базовый расчёт и приведённый 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.
- Златопольский А. А., Зайцев В. А. Соотношение порядка и ширины долин, автоматически найденных по цифровой модели рельефа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 141–151. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-141-151.
- Златопольский А. А., Шекман Е. А. Порядковая статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа. Масштабный фактор и уравнения Хортона // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 113–122. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-113-122.
- Симонов Д. А., Захаров В. С., Гильманова Г. З., Диденко А. Н. Новейшая тектоника Северного Сихотэ-Алиня и сопредельных территорий и ее отражение в характеристиках самоподобия гидросети // Вестн. Московского ун-та. Сер. 4: Геология. 2021. № 5. С 19–30. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-5-19-30.
- Хортон Р. Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. Гидрофизический подход к количественной морфологии / пер. с англ. Д. Л. Арманд, В. А. Троицкого; под ред. М. А. Великанова. М.; Л.: Изд-во иностр. лит., 1948. 158 с.
- Pelletier J. D. Self-organization and scaling relationships of evolving river networks // J. Geophysical Research. 1999. V. 104. No. B4. P. 7359–7375.
- 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. 792289. DOI: 10.3389/fenvs.2021.792289.