Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 87-95
Масштабная статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа. Модифицированные законы Хортона
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 30.03.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-87-95
Продолжаем публиковать результаты статистических исследований сетей тальвегов (линий водотоков), построенных по цифровым моделям рельефа. Называем эти сети М-сетями. Исследовался участок Дальнего Востока размером около 0,5 млн км2. Учитывались водотоки с площадью водосбора от 1 до 3000 км2. М-сеть разбивали на участки с площадью водосбора в определённых интервалах. Эти интервалы были меньше (иногда в десятки раз), чем разброс площади водосбора у водотоков одного порядка в системе Хортона – Стралера. Статистические характеристики участков одного диапазона измерялись непосредственно на растре стока без его деления на порядки. Оказалось, что средние величины характеристик участков одного диапазона, таких как их число, плотность, длина, подчиняются закономерностям, близким к предложенным ранее законам Хортона. Для интервалов произвольного размера получены обобщённые законы Хортона, которые переходят в закономерности для порядков, если задать величину интервалов, аналогичную порядковым. Отношения Хортона оказываются частным случаем этих закономерностей. Таким образом, законы Хортона работают вне связи с порядковой структурой водотоков. Графики закономерностей, полученные в результате измерений, — гладкие, нет следов порядковой дискретности. Похоже, что система порядков — это «палетка», которая накладывается на закономерности, существующие помимо неё, но система порядков помогла их обнаружить. Система диапазонов гибче, чем система порядков, так как позволяет выбрать для анализа водотоки нужного масштаба (по площади водосбора).
Ключевые слова: ЦМР, расчёт сети водотоков, порядок водотоков, статистические характеристики водотоков, площадь водосбора, 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. 273–285.
- 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.
- 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.
- Златопольский А. А., Шекман Е. А. Порядковая и масштабная статистика долин, найденных по цифровой модели рельефа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. С. 125–134. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-125-134.
- 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.
- Pelletier J. D. Self-organization and scaling relationships of evolving river networks // J. Geophysical Research. 1999. V. 104. Iss. B4. P. 7359–7375.