CC BY
121
Некоторые аспекты использования ГИС-технологий... 143
НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2006. № 11
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ В НАУКАХ О ЗЕМЛЕ
УДК 551.4.012
И.В. Глейзер, И.М. Копанева, Е.А. Рублева
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ МОРФОМЕТРИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ РЕЛЬЕФА
Морфометрический анализ широко используется в геоморфологии при проведении исследований как в нашей стране, так и за рубежом. Рельеф характеризуется морфометрическими параметрами, которые определяются с помощью ГИС-технологий.
Ключевые слова: морфометрический анализ, рельеф, ГИС-технология, цифровая модель рельефа.
Одним из самых эффективных методов при анализе вклада рельефа в функционирование геосистем является морфометрический анализ, характеризующий один из главных природных факторов с количественной стороны. Именно этот метод широко используется в геоморфологии при проведении исследований как в нашей стране, так и за рубежом. Причем в последнее время сфера применения морфометрического анализа значительно расширилась, выйдя за рамки чисто геоморфологических работ, в частности, он применяется для решения некоторых геоэкологических задач, при проведении изысканий для проектирования и строительства в различных отраслях и т. д.
Лучше всего рельеф характеризуется морфометрическими показателями, которые зафиксированы на соответствующих картах. К таким картам относятся те, где рельеф отображается горизонталями, альтитудами, где информация представлена в виде регулярной или нерегулярной сети треугольников, вершинами которых являются отметки высот. Применение ГИС- технологий, интенсивно развивающихся на современном этапе, позволяет существенно упростить не только получение количественных данных по рельефу, но и в дальнейшем провести по ним моделирование. Во многих известных на сегодняшний день ГИС существуют методики построения цифровых моделей рельефа (ЦМР), на основе которых проводится расчет различных морфометрических показателей и построение соответствующих тематичКеслкюичхекваорйт.з адачей при создании ЦМР остается обеспечение адекватности создаваемых моделей. Как справедливо отмечает С. М. Кошель [1], в первую очередь созданная модель должна быть достоверной по высотам. При выполнении этого требования для определения значения высоты любой точки на топографической карте необходимо принимать во внимание рисунок соседних горизонталей, то есть проводить нелинейную интерполяцию с уче-
том характера поверхности. Построенные по цифровой модели изогипсы должны совпадать с исходными с точностью, зависящей только от шага сетки ЦМР.
Рис.1. Цифровая модель рельефа
Вторым требованием является топологическая достоверность, подразумевающая соответствие между реальными и модельными элементами рельефа. Иными словами, на созданной модели не должны наблюдаться структурные элементы рельефа, не существующие в действительности (ложные террасы, перегибы поверхности, локальные максимумы или минимумы и другие аномалии). Это соответствие может быть проверено визуально по картам структурных линий и элементов, а также с помощью дополнительной информации по объектам гидрографии, поскольку созданная модель должна адекватно отражать флювиальную структуру рельефа.
При проведении морфометрического анализа рельефа и создании серии тематических карт необходимо располагать данными, характеризующими способ получения исходных материалов и соответственно, их точность:
S после обработки полевых измерений (тахеосъёмки или вектора GPS), в данном случае будет использоваться нерегулярная сеть треугольников;
S векторизация существующих традиционных бумажных карт (способ трассирования);
S построение горизонталей с одновременной векторизацией в цифровой фотограмметрической станции (ЦФС);
Некоторые аспекты использования ГИС-технологий.
145
НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2006. № 11
^построение нерегулярной сети треугольников в ЦФС с последующим автоматизированным построением горизонталей.
Каждый из выше перечисленных способов имеет свои особенности, которые влияют на точность передачи параметров рельефа. Наиболее точные данные представлены в полевых измерениях, но они отражают только абсолютные высоты, и не передают достаточно достоверно характер формрелье-фа. ЦФС, напротив, точно отображают формы, передаваемые горизонталями, но включают в себя полевые и камеральные погрешности.
В настоящее время морфометрические исследования с использованием ГИС-технологий, как правило, не включают в себя анализ изменчивости количественных характеристик рельефа в связи с его возрастом и генезисом. В подавляющем большинстве случаев эти работы проводятся для решения конкретных задач [3; 4 и др.]. В этом отношении с положительной стороны следует отметить исследование К. А. Мальцева [2]. Проведённый им региональный морфометрический анализ с широким использованием ГИС-технологий позволил установить основные количественные параметры типов рельефа Татарстана, выделенные по историческо-генетическому принципу. Проведение подобных работ в других районах РФ является, на наш взгляд, одной из задач региональных геоморфологических исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кошель С. М. Моделирование рельефа по изолиниям // Университетская школа географической картографии/ Под ред. А. М. Берлянта. М.: АСПЕКТ ПРЕСС, 2005. С.198-208.
2. Мальцев К. А. Морфометрический анализ рельефа республики Татарстан средствами геоинформационных технологий// Современные аспекты экологии и экологического образования: Тез. докл. Всерос. Науч. конф. 19-29 сент. 2005 г. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2005. С. 362-364.
3. Серебряков А. В., Гольмгрейн Л. А., Уропаев Р. А. Прогнозная оценка паводковой обстановки на основе ГИС-технологий и гидрологических моделей речных бассейнов//Безопасность жизнедеятельности. 2005. № 7. С.48, 49.
4. Чернова И. Ю., Хасанов Д. И., Жарков И. Я. и др. Обнаружение и исследование зон новейших движений земной коры инструментами ГИС//АРСРЕУ1Е’. 2005. № 1. С. 6, 7.
Поступила в редакцию 24.08.06
I. V. Glaizer, I.M. Kopaneva, E.A. Rubleva
Some aspects of use GIS- technologies at morphometrical analysis of a relief
The morphometrical analysis is widely used in geomorphology at carrying out of researches as in our country, and abroad. Relief is characterized by morphometrical parameters which are count with service of a GIS- technologies. Application GIS-technologies allows to simplify essentially not only reception of quantitative data on a relief, but also in the further to lead on them modelling.
Глейзер Игорь Вадимович
Копанева Ирина Михайловна
Рублёва Елена Алексеевна
Удмуртский государственный университет
426034, Россия, г. Ижевск,
ул. Университетская, 1 (корп. 4)
E-mail: geo@uni.udm.ru
