Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
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. 2023. Т. 20. № 3. С. 104-115

Алгоритм расчёта базисных поверхностей на основе цифровой модели рельефа в программном обеспечении SAGA GIS (на примере Архангельской области)

Е.В. Полякова 1 , Ю.Г. Кутинов 1 , А.Л. Минеев 1 , З.Б. Чистова 1 
1 Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН, Архангельск, Россия
Одобрена к печати: 23.06.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-104-115
Представлен поэтапный алгоритм построения базисных поверхностей в программном обеспечении SAGA GIS. В качестве объекта исследований выбрана территория Архангельской обл., входящая в состав Восточно-Европейской равнины. Исходным материалом для расчётов служила цифровая модель рельефа (ЦМР), построенная на основе ASTER GDEM v2 с пространственным разрешением около 30 м. Базисные поверхности рассчитываются на основе ЦМР (после её гидрологической коррекции) и карты порядков водотоков от 1 до N. Долинам 1-го и 2-го порядка соответствуют овраги, промоины и временные (сезонные) ручьи. На равнинных территориях и в условиях умеренного климата постоянный водоток обычно имеют речные долины, начиная с 3-го и 4-го порядка. Максимальный порядок водотока, равный 10, на территории Архангельской обл. соответствует р. Северной Двине. Морфометрические поверхности рассчитываются для оценки неотектонических подвижек земной коры. Карты базисных поверхностей — это статические карты, они дают возможность количественно оценивать амплитуду неотектонических движений без учёта их временного развития.
Ключевые слова: цифровая модель рельефа, водосборная площадь, гидросеть, порядок водотоков, базисная поверхность, Архангельская область
Полный текст

Список литературы:

  1. Дробинина Е. В. Оптимизация камеральной обработки материалов инженерно-геологических изысканий с использованием ГИС // Материалы 16-й Общероссийской научно-практич. конф. изыскательских организаций «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации». М.: Геомаркетинг, 2021. С. 93–99.
  2. Ермолаев О. П., Семенов Ф. В. Использование цифровых моделей рельефа для морфометрического анализа тектонических структур и поиска россыпей аллювиального генезиса // География и природные ресурсы. 2014. № 1. С. 142–147.
  3. Кошель С. М., Энтин А. Л. Вычисление площади водосбора по цифровым моделям рельефа на основе построения линий тока // Вестн. Московского ун-та. Сер. 5. География. 2017. № 3. С. 42–50.
  4. Кузнецов А. С. Энергетический подход в геоморфологическом картографировании // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 1688–1688.
  5. Курлович Д. М. Неотектонические структуры и неотектонически активные линейные зоны Белорусского Поозерья // Вестн. Белорусского гос. ун-та. Сер.: География. 2010. № 2. С. 99–105.
  6. Кутинов Ю. Г., Минеев А. Л., Полякова Е. В., Чистова З. Б. Выбор базовой цифровой модели рельефа (ЦМР) равнинных территорий Севера Евразии и её подготовка для геологического районирования (на примере Архангельской области). Пенза: Социосфера, 2019. 177 с.
  7. Кутинов Ю. Г., Минеев А. Л., Чистова З. Б., Полякова Е. В., Беленович Т. Я. Потенциальная энергия рельефа: методики расчета, проблемы, варианты // Уральский геолог. журн. 2022. № 6(150). С. 17–31.
  8. Ласточкин А. Н. О формах проявления разрывных нарушений в рельефе Западно-Сибирской равнины и структурно-геоморфологическом методе их обнаружения // Изв. Всесоюз. георг. общества. 1971. № 1. С. 48–56
  9. 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. 279–291.
  10. 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. 8 с. https://science-education.ru/129-21949.
  11. Минеев А. Л., Полякова Е. В., Кутинов Ю. Г., Чистова З. Б. Надёжность цифровой модели рельефа Архангельской области для проведения геоэкологических исследований // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 4. С. 58–67. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-4-58-67.
  12. Михайлов В. Н., Добролюбов С. А. Гидрология: учебник для вузов. М.; Берлин: Директ-Медиа, 2017. 752 с.
  13. Нугманов И. И., Нугманова Е. В., Чернова И. Ю. Основы морфометрического метода поиска неотектонических структур. Казань: Казанский ун-т, 2016. 53 с.
  14. Погорелов А. В., Думит Ж. А. Рельеф бассейна р. Кубани: морфологический анализ. М.: ГЕОС, 2009. 220 с.
  15. Полякова Е. В., Кутинов Ю. Г., Минеев А. Л., Чистова З. Б. (2020а) Анализ возможности применения цифровых моделей рельефа ASTER GDEM v2 и ArcticDEM для исследований арктических территорий России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 117–127. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-117-127.
  16. Полякова Е. В., Минеев А. Л., Кутинов Ю. Г., Чистова З. Б. (2020б) Оценка исходных данных глобальной модели ArcticDEM для исследований северных территорий РФ // Уральский геолог. журн. 2020. № 5(137). С. 3–17.
  17. Полякова Е. В., Кутинов Ю. Г., Минеев А. Л., Чистова З. Б. Алгоритм расчета базисных поверхностей на основе ЦМР Архангельской области для геоэкологических исследований // Материалы 19-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 15–10 нояб. 2021, Москва. 2021. С. 324.
  18. Трегуб А. И., Жаворонкин О. В. Морфометрия современной поверхности и неотектоническая структура территории ВКМ // Вестн. Воронежского гос. ун-та. Сер.: Геология. 2000. Вып. 9. С. 19–26.
  19. Философов В. П. Основы морфометрического метода поисков тектонических структур. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1975. 232 с.
  20. Чернова И. Ю., Хасанов Д. И., Жарков И. Я., Бильданов Р. Р., Каширина Т. С. Обнаружение и исследование зон новейших движений земной коры инструментами ГИС // ArcReview. М.: Дата+, 2005. № 1(32). С. 6–7.
  21. Чернова И. Ю., Нугманов И. И., Даутов А. Н. Применение аналитических функций ГИС для усовершенствования и развития структурно-морфологических методов изучения неотектоники // Геоинформатика. 2010. № 4. С. 9–22.
  22. Шевырев С. Л. Неотектоника и особенности эродированности контролирующих структур многовершинного золоторудного поля (Хабаровский край) по результатам дистанционного зондирования // Вестн. Воронежского гос. ун-та. Сер.: Геология. 2017. № 4. С. 72–78.
  23. Freeman Т. Calculating catchment area with divergent flow based on a regular grid // Computers and Geosciences. 1991. V. 17. P. 413–422.
  24. Kiss R. Determination of drainage network in digital elevation models, utilities and limitations // J. Hungarian Geomathematics. 2004. V. 2. P. 17–29.
  25. Lindsay J. B. The Terrain Analysis System: a tool for hydro-geomorphic applications // Hydrological Processes. 2005. V. 19. No. 5. P. 1123–1130. DOI: 10.1002/hyp.5818.
  26. O’Callaghan J. F., Mark D. M. The extraction of drainage networks from digital elevation data // Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 1984. V. 28(3). P. 323–344.
  27. Olaya V., Conrad O. Geomorphometry in SAGA // Developments in Soil Science. 2009. V. 33. P. 293–308. DOI: 10.1016/S0166-2481(08)00012-3.
  28. Planchon O., Darboux F. A fast, simple and versatile algorithm to fill the depressions of digital elevation models // Catena. 2002. V. 46(2). Р. 159–176. DOI: 10.1016/S0341-8162(01)00164-3.
  29. Quinn P., Beven K., Chevallier P., Planchon O. The prediction of hillslope flow paths for distributed hydrological modelling // Hydrological Processes. 1991. V. 5(5). P. 59–79.
  30. Strahler A. N. Quantitative analysis of watershed geomorphology // Eos, Trans. American Geophysical Union. 1957. V. 38. No. 6. С. 913–920.
  31. Wang L., Liu H. An efficient method for identifying and filling surface depressions in digital elevation models for hydrologic analysis and modeling // Intern. J. Geographical Information Science. 2006. V. 20(2). Р. 193–213. DOI: 10.1080/13658810500433453.