Научная статья на тему 'Мониторинг эрозионных процессов водоохранной зоны Цимлянского водохранилища с помощью программно-аппаратного комплекса'

Мониторинг эрозионных процессов водоохранной зоны Цимлянского водохранилища с помощью программно-аппаратного комплекса Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
481
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭРОЗИОННЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА / ЦИМЛЯНСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ / ГУСТОТА ЭРОЗИОННОЙ СЕТИ / ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ / ОРТОФОТОПЛАН / БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ РЕЛЬЕФА / RELIEF EROSION FORMS / TSIMLYANSK RESERVOIR / EROSION NETWORK DENSITY / TOPOGRAPHIC MAPS / ORTHOPHOTOPLAN / PILOTLESS AIRCRAFT / RELIEF DIGITAL MODEL

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Скрипка Григорий Иванович, Ивлиева Ольга Васильевна, Беспалова Людмила Александровна, Сердюк Лариса Владимировна, Калиманов Тарас Александрович

Согласно действующим нормативно-правовым актам, информация о значении густоты эрозионной сети водоохранной зоны должна в обязательном порядке предоставляться органами, осуществляющими мониторинг водных объектов, для внесения в автоматизированную информационную систему государственного мониторинга. В качестве объекта исследований выбрана водоохранная зона Цимлянского водохранилища. Предметом исследования стала оценка густоты эрозионной сети водоохранной зоны водохранилища. Разработана и апробирована методика проведения мониторинга эрозионных процессов водоохранных зон водных объектов с использованием программно-аппаратного комплекса, созданного на базе беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и ГИС-технологий, определен оптимальный тип цифровых моделей рельефа для оценки густоты эрозионной сети.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Скрипка Григорий Иванович, Ивлиева Ольга Васильевна, Беспалова Людмила Александровна, Сердюк Лариса Владимировна, Калиманов Тарас Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EROSION PROCESSES MONITORING IN THE TSIMLYANSK RESERVOIR WATER PROTECTION ZONE USING SOFTWARE AND APPARATUS COMPLEX

According to the effective normative legal acts, information on erosion network density of the water protection zone must be surely submitted by the agencies realizing water bodies monitoring to enter the automatic information system of the state monitoring. As a research object, the Tsimlyansk reservoir water protection zone is chosen. Assessment of erosion network density of the Tsimlyansk water protection zone became a research subject. Technique to carry out monitoring erosion processes in water protection zones of water bodies using software and apparatus complex on the base of pilotless aircrafts (PA) and GIS-technologies was developed, an optimal type of relief digital models to assess the erosion network density was determined.

Текст научной работы на тему «Мониторинг эрозионных процессов водоохранной зоны Цимлянского водохранилища с помощью программно-аппаратного комплекса»

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

УДК 502.171:546.212:574.58 DOI 10.23683/0321-3005-2019-3-80-87

МОНИТОРИНГ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ВОДООХРАННОЙ ЗОНЫ ЦИМЛЯНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА

© 2019 г. Г.И. Скрипка1, О.В. Ивлиева1'2, Л.А. Беспалова1'2, Л.В. Сердюк1, Т.А. Калиманов1

Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр,

Ростов-на-Дону, Россия, 2Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

EROSION PROCESSES MONITORING IN THE TSIMLYANSK RESERVOIR WATER PROTECTION ZONE USING SOFTWARE AND APPARATUS COMPLEX

G.I. Skripka1, O.V. Ivlieva1'2, L.A. Bespalova1'2,L.V. Serdyuk1, T.A. Kalimanov1

1Russian Information-Analytic and Research Water Economy Centre, Rostov-on-Don, Russia, 2Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia

Скрипка Григорий Иванович - кандидат геолого-минералогических наук, доцент, заведующий отделом НИР и ОКР по восстановлению и охране водных объектов, Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр, ул. Филимо-новская, 174, г. Ростов-на-Дону, 344000, Россия, e-mail: skripka.grisha@yandex. ru

Ивлиева Ольга Васильевна - доктор географических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр, ул. Филимоновская, 174, г. Ростов-на-Дону, 344000, Россия; профессор, кафедра туризма, Высшая школа бизнеса, Южный федеральный университет, ул. 23-я линия, 43, г. Ростов-на-Дону, 344019, Россия, e-mail: ivleva.o@mail.ru

Беспалова Людмила Александровна - доктор географических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр, ул. Филимоновская, 174, г. Ростов-на-Дону, 344000, Россия; профессор, кафедра океанологии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: bespalowaliudmila@yandex.ru

Сердюк Лариса Владимировна - кандидат географических наук, главный специалист, Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр, ул. Филимоновская, 174, г. Ростов-на-Дону, 344000, Россия, e-mail: larisa-kropyanko@yandex.ru

Калиманов Тарас Александрович - кандидат технических наук, доцент, заведующий отделом обеспечения ведения государственного водного реестра и АИС ГВР, Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр, ул. Филимоновская, 174, г. Ростов-на-Дону, 344000, Россия, e-mail: kalimanov_taras@mail. ru

Grigorii I. Skripka - Candidate of Geology and Mineralogy, Associate Professor, Head of a Department of Research and Development Activity for Restoration and Protection of Water Bodies, Russian Information-Analytic and Research Water Economy Centre, Filimonovskaya St., 174, Rostov-on-Don, 344000, Russia, e-mail: skripka.grisha@yandex.ru

Olga V. Ivlieva - Doctor of Geography, Associate Professor, Leading Researcher, Russian Information-Analytic and Research Water Economy Centre, Filimonovskaya St., 174, Rostov-on-Don, 344000, Russia; Professor, Department of Tourism, Higher Business School, Southern Federal University, 23 Liniya St., 43, Rostov-on-Don, 344019, Russia, e-mail: ivleva.o @mail.ru

Lyudmila A. Bespalova - Doctor of Geography, Associate Professor, Leading Researcher, Russian Information-Analytic and Research Water Economy Centre, Filimonovskaya St., 174, Rostov-on-Don, 344000, Russia; Professor, Department of Oceanology, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, email: bespalowaliudmila@yandex.ru

Larisa V. Serdyuk - Candidate of Geography, Main Specialist, Russian Information-Analytic and Research Water Economy Centre, Filimonovskaya St., 174, Rostov-on-Don, 344000, Russia, e-mail: larisa-kropyanko@yandex.ru

Taras A. Kalimanov - Candidate of Technological Sciences, Associate Professor, Head of the Department on Securing to Carry on the State Water Register and AIS SWR, Russian Information-Analytic and Research Water Economy Centre, Filimonovskaya St., 174, Rostov-on-Don, 344000, Russia, email: kalimanov taras@mail. ru

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

Согласно действующим нормативно-правовым актам, информация о значении густоты эрозионной сети водоохранной зоны должна в обязательном порядке предоставляться органами, осуществляющими мониторинг водных объектов, для внесения в автоматизированную информационную систему государственного мониторинга. В качестве объекта исследований выбрана водоохранная зона Цимлянского водохранилища. Предметом исследования стала оценка густоты эрозионной сети водоохранной зоны водохранилища. Разработана и апробирована методика проведения мониторинга эрозионных процессов водоохранных зон водных объектов с использованием программно-аппаратного комплекса, созданного на базе беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и ГИС-технологий, определен оптимальный тип цифровых моделей рельефа для оценки густоты эрозионной сети.

Ключевые слова: эрозионные формы рельефа, Цимлянское водохранилище, густота эрозионной сети, топографические карты, ортофотоплан, беспилотный летательный аппарат, цифровая модель рельефа.

According to the effective normative legal acts, information on erosion network density of the water protection zone must be surely submitted by the agencies realizing water bodies monitoring to enter the automatic information system of the state monitoring. As a research object, the Tsimlyansk reservoir water protection zone is chosen. Assessment of erosion network density of the Tsimlyansk water protection zone became a research subject. Technique to carry out monitoring erosion processes in water protection zones of water bodies using software and apparatus complex on the base ofpilotless aircrafts (PA) and GIS-technologies was developed, an optimal type of relief digital models to assess the erosion network density was determined.

Keywords: relief erosion forms, Tsimlyansk reservoir, erosion network density, topographic maps, orthophotoplan, pilotless aircraft, relief digital model.

Цель исследования - апробировать методику мониторинга эрозионных процессов водоохранных зон водных объектов с помощью программно-аппаратных комплексов, создаваемых на базе БЛА и ГИС-технологий, и определить оптимальный тип картографических материалов для выполнения оценки густоты эрозионной сети водоохранных зон водных объектов.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- на основе серий фотоснимков с БЛА по цифровым моделям рельефа (ЦМР) и ортофотопланам, созданным в программе Agisoft PhotoScan Professional, определена густота эрозионной сети (К) на ряде участков водоохранной зоны побережья Цимлянского водохранилища;

- проведено сравнение по сходимости полученных результатов и трудоёмкости выполнения расчётов;

- определены типы эрозионных форм рельефа и измерены их морфометрические характеристики;

- даны рекомендации по организации мониторинга эрозионных процессов водоохранных зон водных объектов с использованием программно-аппаратных комплексов, созданных на базе БЛА и ГИС-технологий, определен оптимальный тип ЦМР для определения густоты эрозионной сети водоохранных зон водных объектов.

Материалы и методы. В 2017-2018 гг. РосИНИВХЦ апробировано пять методов расчёта густоты эрозионной сети, базирующихся на использовании топографических карт и материалов, полученных при компьютерной обработке фото-

снимков, сделанных с БЛА. Проведено их сравнение по сходимости полученных результатов и трудоёмкости выполнения расчётов.

Для проведения сравнительного анализа методических приёмов расчёта густоты эрозионной сети (К) было выбрано 5 участков водоохранной зоны Цимлянского водохранилища, отличающихся геологическим строением, степенью эрозионной изрезан-ности, положением в разных частях водохранилища и другими параметрами.

Определение значения К осуществлялось по ЦМР и ортофотопланам, созданным в программе Agisoft PhotoScan Professional, на основе серий фотоснимков, выполненных БЛА. ЦМР представлены изображением рельефа с помощью изогипс, построенных через 1 и 5 м, и картами высот, на которых положение поверхности рельефа изображается изменением цвета и его интенсивности. В качестве топографической основы для определения К были использованы варианты топографических карт масштаба 1:10 000, представленных в отчётах по определению границ водоохранной зоны и прибрежной защитной полосы Цимлянского водохранилища. Определение морфометрических характеристик эрозионных форм рельефа осуществлялось по методике, описанной в ряде публикаций [1-4].

Учитывая значительную протяжённость побережья Цимлянского водохранилища (только в пределах его озёрной части более 900 км), проведение регулярных наблюдений (мониторинга) за состоянием его водоохранной зоны и берегов традиционными методами наземных обследований крайне затруднительно. Существенно расширить возмож-

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE.

2019. No. 3

ности организации, осуществляющих мониторинг состояния водоохранных зон и берегов крупных водных объектов, возможно за счёт более широкого использования для наблюдения БЛА, а для накопления, систематизации и анализа полученной информации - ГИС-технологий.

В 2017 г. на примере участка водоохранной зоны Цимлянского водохранилища в Дубовском районе Ростовской области была апробирована методика расчёта густоты эрозионной сети территории на основе фотоматериалов, полученных БЛА, по которым в Agisoft PhotoScan Professional созданы ЦМР с горизонталями, построенными через 1 и 5 м. Непосредственно оцифровка и расчеты выполнялись в ArcMap 10.2.2. Данная методика позволила оценить количественные показатели развития овражно-балочной сети, провести районирование степени проявления эрозионных процессов и исследовать морфологические и морфометрические характеристики эрозионных форм. Овражная (линейная) эрозия - сложный рельефообразующий процесс возникновения и развития отрицательных форм рельефа под действием временных русловых потоков. При этом основными формами являются овраги, отличающиеся многообразием морфометрических и морфологических характеристик. Помимо оврагов, широкое развитие получили эрозионные борозды (рытвины) и промоины, которые в эволюционной схеме формирования оврагов обычно рассматриваются как промежуточные, однако являются неотъемлемой частью эрозионных процессов, являющихся основными в формировании рельефа водоохранной зоны Цимлянского водохранилища. Однако комбинации эрозионных форм на исследуемой территории имеют отличия, что обусловлено геологи-

ческим строением, наличием растительности, особенностью водных потоков на различных участках. На одном участке основной формой может выступать овраг, на другом - множественные рытвины и

борозды (рис. 1).

Рис.1. Ортофотоплан с точками обследования овражно-балочной сети / Fig. 1. Orthophotoplan investigation points of ravine and gully network

По ортофотопланам определялись площадь, периметр, длина оврага по тальвегу, а также ряд мор-фометрических характеристик поперечного профиля оврага: глубины оврага, его периметра, площади, длины тальвега (рис. 2, 3).

В результате проведённых работ было показано, что применяемая методика позволяет выявить и, следовательно, учесть при расчёте густоты эрозионной сети даже самые мелкие, формирующиеся на начальной стадии развития овражно-балочной сети, эрозионные формы. Появляется возможность отказа от проведения трудоёмких полевых работ по замеру эрозионных форм рельефа по простиранию водоохранной зоны водных объектов, а также осуществления мониторинга береговой зоны малодоступных участков.

Плановые Профиль Объём

Точка Долгота Широта Высота (м} л

1 42.492551 47.640934 43.329

г 42,492565 47,640953 43,953

3 42,492539 47,640992 49,277

4 42,492613 47,641025 49,303

5 42.492631 47.641067 49.447

6 42.492734 47.641099 49.622

7 42,492732 47,641145 49,635

3 42,492330 47,641190 49,726

9 42.492337 47.641216 49.411

10 42.492921 47.641242 49.536 V

Периметр (м): Площадь [м1): Система координат: WGS 84 (EPSG ::4Э2б)

Z567.749

a/a б/b

Рис. 2. Определение координат и параметров эрозионной формы (оврага): а - положение оврага на ортофотоплане; б - определение координат, периметра и площади оврага / Fig. 2. Determination of coordinates and parameters of erosion form (of ravine): a - position of ravine on orthophotoplan; b - determination of coordinates, perimeter and square of ravine

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

a/a

б/b

в/c

Рис. 3. Определение морфометрических характеристик оврага: а - профиль тальвега оврага; б - поперечный профиль в верхней части оврага; в - поперечный профиль в устье оврага. / Fig. 3. Determination of ravine morphometric characteristics: a - profile of ravine thalweg; b - cross profile in ravine upper part; c - cross profile in ravine mouth

На основе полученных данных по формуле K=L/P рассчитывалась густота эрозионной сети (К): L - длина эрозионной сети; Р - площадь оцениваемого участка. Использование БЛА позволяет дистанционно получить все параметры рельефа, необходимые для вычисления величины К в ГИС ArcMap 10.2.2, Agisoft PhotoScan Professional, что значительно упрощает выполнение данной задачи мониторинга, повышает его достоверность, обеспечивает определение величины К для любых требующих оперативной оценки участков.

С использованием данной методики была определена средняя величина К для крупного фрагмента территории водоохранной зоны Цимлянского водохранилища в Дубовском районе Ростовской области и выделенных в его границах пяти полигонов, визуально отличающихся по густоте эрозионной сети. При средней величине 9 км/км2 по выделенным полигоном значение К изменялось от 2 до 15 км/км2. С помощью линейной интерполяции значения К ранжировано на три степени эрозионной расчлененности: 0-5 - низкая, 5-10 - средняя, 10-15 - высокая (рис. 4).

Следующей задачей исследований было определение густоты эрозионной сети по разным вариантам ЦМР, ортофотопланам, построенным по фотоматериалам, полученным с помощью БЛА, и топо-основе, а также проведение сравнительного анализа

полученных результатов с целью выбора оптимальных исходных картографических материалов для расчёта К.

Рис. 4. Изменение степени эрозионной расчлененности участка водоохранной зоны Цимлянского водохранилища в Дубовском районе Ростовской области / Fig. 4. Change in the degree of erosion dismembering plot of the Tsimlyansk reservoir water protection zone in Dubovskii district of Rostov region

Для решения поставленной задачи проведен анализ изменения данного показателя по пяти участкам водоохранной зоны Цимлянского водохранилища, определённого с использованием разных картографических материалов (рис. 5).

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

Рис. 5. Схема анализируемых участков водоохранной зоны Цимлянского водохранилища: 1 - номер участка; 1а - его вид на карте в более крупном масштабе; 1А - типовые формы рельефа участка / Fig. 5. Scheme of analysed plots of the Tsimlyansk reservoir water protection zone: 1 - plot number; 1a - its sight on map of larger scale; 1A - typical forms of plot relief

На основе серий фотоснимков, выполненных БЛА, созданы в Agisoft PhotoScan Professional ор-тофотопланы, карты высот и ЦМР с горизонталями, построенными через 1 и 5 м. Непосредственно оцифровка и расчеты выполнялись в ArcMap 10.2.2. (рис. 6).

Для каждого из обследованных участков определялась протяжённость тальвегов всех выделенных на его территории эрозионных форм. Тальвеги балок и оврагов уверенно фиксируются практически на всех видах материалов, использованных для

оценки густоты эрозионной сети. Исключение составили представленные в проектах водоохранной зоны Цимлянского водохранилища варианты топографических карт масштаба 1:10 000, на которых не всегда были показаны даже достаточно крупные формы эрозионного рельефа.

По возможности выявления промоин, рытвин и особенно борозд разные виды ЦМР и ортофото-планы заметно различаются, что приводит к изменению определённой по ним протяжённости тальвегов и величины К (табл. 1).

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KA VKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

Таблица 1

Морфометрические характеристики эрозионной сети анализируемых участков водоохранной зоны Цимлянского водохранилища / Morphometric characteristics of erosion network of analysed plots in the water protection

zone of the Tsimlyansk reservoir

№ участка Географическое положение участка Площадь участка (Р), км2 ЦМР Морфометрические построения

Сечение изогипс рельефа 1 м Сечение изогипс рельефа 5 м Карта высот по ортофото-плану по несекретному варианту топоосновы М 1:10 000

L К L К L К L К L К

1 Правый берег водохранилища, Калачёвский участок 0,24 7,41 30,39 5,82 23,89 6,31 26,29 4,48 18,67 0,45 1,84

2 Правый берег водохранилища, Калачёвский участок 0,46 17,49 37,72 14,11 30,42 13,9 30,22 10,88 23,65 1,61 3,47

3 Левый берег водохранилища, Приплотинный участок 1,01 15,93 15,85 14,54 14,46 10,93 10,82 9,55 9,5 6,09 6,06

4 Левый берег водохранилища, Приплотинный участок 0,47 1,84 3,95 1,56 3,34 1,31 3,02 0,98 2,08 1,06 2,27

5 Правый берег водохранилища, Приплотинный участок 0,70 8,26 11,83 7,63 10,93 6,59 9,41 4,85 6,93 0 0

Примечание. L - длина тальвега, км; К - густота эрозионной сети (K=L/P).

Рис. 6. Картографические материалы, использованные для оценки густоты эрозионной сети: 1 - ЦМР с изогипсами через

1 м; 2 - ЦМР с изогипсами через 5 м; 3 - ортофотоплан; 4 - ЦМР, карта высот; 5 - вариант топоосновы М 1:10 000 / Fig. 6. Cartographic materials used to assess erosion network density: 1 - RDM with isohypses in 1 m; 2 - RDM with isohypses in 5 m; 3 - orthophotoplan; 4 - RDM, map of heights; 5 - version of topobase M 1:10 000

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы:

1. При определении протяжённости тальвегов по ЦМР с сечением изогипс 1м и 5 м значение К уменьшается на 8-21 %. Максимум потерь густоты эрозионной сети приходится на участки, где преобладают эрозионные борозды (рытвины) и промоины, что указывает на потерю при увеличении сечения горизонталей мелких эрозионных форм.

2. Увеличение потери густоты эрозионной сети (среднее значение К по пяти участкам) по сравнению с определённой по ЦМР с сечением горизонталей в 1 м происходит в ряду: ЦМР с сечением горизонталей в 5 м (14,5); карта высот (23), орто-фотоплан (42 %), вариант топоосновы масштаба 1:10 000 (71 %).

3. Наибольшая сходимость результатов установлена для ЦМР с сечением горизонталей 5 м и картой

NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

высот. Среднее значение потери густоты эрозионной сети для сравниваемых участков водоохранной зоны составило 6,5 %, в то время как на ортофотопланах по сравнению с ЦМР с сечением горизонталей 5 м в среднем потеряно 30 % данного показателя.

4. Использование материалов топографических карт М 1:10 000, представленных в проектах установления границ водоохранных зон и прибрежных защитных полос Цимлянского водохранилища, неприемлемо, так как теряется до 100 % информации по густоте эрозионной сети.

5. Наиболее оптимальным из рассмотренных методов, обеспечивающим максимально полную информацию о величине густоты эрозионной сети при минимальных временных затратах является определение данного показателя по ЦМР «Карта высот» с уточнением границ элементов эрозионного рельефа по ортофотоплану (табл. 2, рис. 7).

Таблица 2

Потеря густоты эрозионной сети (К) при определении по разным картографическим материалам, % / A loss in erosion network density (K) under determination by different cartographic, %

Исходные материалы для расчёта К Потеря густоты эрозионной сети по сравнению с исходными материалами при определении К

по ЦМР с изогипсами, построенными через 5 м по карте высот по ортофотоплану по несекретному варианту топосновы М 1: 10000

ЦМР с изогипсами, построенными через 1 м 8 - 21* 14,5 14 - 32 23 37 - 47 42 42 - 100 71

ЦМР с изогипсами, построенными через 5 м (-)10 - 26 6,5 22 - 38 30 32 - 100 66

Карта высот 13 - 31 22 25 - 100 62,5

Ортофотоплан (-)9 - 100 45,5

Примечание. В числителе - минимальная и максимальная величины, в знаменателе - среднее значение. К, км/км2

Рис. 7. Графики изменения густоты эрозионной сети (К): ряд 1 - ЦМР с изогипсами через 1 м; ряд 2 - ЦМР с изогипсами через 5 м; ряд 3 - карта высот; 4 - ортофотопланы; 5 - топооснова М 1:10 000 / Fig. 7. Graphs of changes in the density of the erosion network (K): series 1 - digital elevation model with isohypses through 1 m; series 2 - digital elevation model with isohypses through 5 m; series 3 - elevation map; 4 - orthophotos; 5 - topographic map M 1:10 000

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

Таким образом, проведённые исследования показали ряд очевидных преимуществ использования для мониторинга эрозионных процессов в водоохранных зонах водных объектов программно-аппаратных комплексов, создаваемых на основе БЛА и ГИС-технологий. С их применением появляется возможность без проведения трудоёмких наземных полевых обследований:

- проводить измерения на ортофотопланах площадей оврагов и оценивать площадь эрозионных форм на участках водоохранной зоны (например, на исследуемых участках в Калачевском районе площадь поражения оврагами составила 52, в Цимлянском - 49 %);

- определять важнейшие морфологические и морфометрические показатели состояния эрозионных форм рельефа (профиль тальвега, измерение длины тальвега, уклона тальвега и др.);

- осуществлять построение поперечных профилей оврага, определение глубины и ширины их днища, высоты, крутизны и задернованности склонов.

Анализ результатов использования для оценки густоты эрозионной сети водоохранной зоны различных картографических материалов, в том числе полученных с помощью БЛА, показал, что наиболее оптимальным, обеспечивающим максимально полную информацию при минимальных временных затратах является определение данного показателя по ЦМР «Карта высот» с уточнением границ элементов эрозионного рельефа по ор-тофотоплану

Литература

1. Об утверждении форм и порядка представления сведений, полученных в результате наблюдений за водными объектами, заинтересованными федеральными органами исполнительной власти, собственниками водных объектов и водопользователями: приказ МПР РФ от 6 февраля 2008 г. № 30 // Спра-вочно-правовая система «Консультант плюс».

2. Косолапое А.Е., Скрипка Г.И., Беспалова Л.А., Ивлиева О.В., Филатов А.А. Исследование морфологических и морфометрических особенностей берегов Цимлянского водохранилища с использованием беспилотных летательных аппаратов и ГИС-технологий // Аридные экосистемы. 2018. № 3 (24). С. 36-42.

3. Ивлиева О.В., Скрипка Г.И., Беспалова Л.А., Калиманов Т.А., Чмыхов А.А. Мониторинг опасных экзогенных геологических процессов водоохранной

зоны Цимлянского водохранилища с использованием беспилотных летательных аппаратов // Водные ресурсы России: современное состояние и управление : материалы Всерос. научно-практ. конф.: в 2 т. г. Сочи, 8-14 октября 2018 г. Новочеркасск : Лик, 2018. Т. I. С. 313-317.

4. Kosolapov A.E., Skripka G.I., Ivlieva O.V., Bespalova L.A., Kalimanov T.A. Monitoring of Dangerous Exogenous Geological Processes in the Water Protection Zone of Tsimlyansk Reservoir // Social and Cultural Transformations in the Context of Modern Globalism (ISEES 2018): SCTCMG2018. Int. Scient. Conf. Advances in Engineering Research. 2018. Vol. 177. P. 32-37.

References

1. Ob utverzhdenii form i poryadka predstavleniya svedenii, poluchennykh v rezul'tate nablyudenii za vod-nymi ob"ektami, zainteresovannymi federal'nymi organami ispolnitel'noi vlasti, sobstvennikami vodnykh ob"ektov i vodopol'zovatelyami [About the statement of forms and the order of submission of the data received as a result of supervision of water objects interested Federal Executive authorities, owners of water objects and water users]. Order of MPR of the Russian Federation of February 6, 2008 No. 30. Spravochno-pravovaya sistema «Konsul'tant plyus».

2. Kosolapov A.E., Skripka G.I., Bespalova L.A., Ivlieva O.V., Filatov A.A. Issledovanie morfolo-gicheskikh i morfometricheskikh osobennostei beregov Tsimlyanskogo vodokhranilishcha s ispol'zovaniem be-spilotnykh letatel'nykh apparatov i GIS-tekhnologii [Study of morphological and morphometric features of the shores of the Tsimlyansk reservoir using unmanned aerial vehicles and GIS technologies]. Aridnye ekosiste-my. 2018, No. 3 (24), pp. 36-42.

3. Ivlieva O.V., Skripka G.I., Bespalova L.A., Kalimanov T.A., Chmykhov A.A. [Monitoring of hazardous exogenous geological processes of the water protection zone of the Tsimlyansk reservoir using unmanned aerial vehicles]. Vodnye resursy Rossii: sovremennoe sostoyanie i upravlenie [Water resources of Russia: current state and management]. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference: in 2 vol. Sochi, October 8-14, 2018. Novocherkassk: Lik, 2018, vol. I, pp. 313-317.

4. Kosolapov A.E., Skripka G.I., Ivlieva O.V., Bespalova L.A., Kalimanov T.A. Monitoring of Dangerous Exogenous Geological Processes in the Water Protection Zone of Tsimlyansk Reservoir. Social and Cultural Transformations in the Context of Modern Globalism (ISEES 2018): SCTCMG2018. Int. Scient. Conf Advances in Engineering Research. 2018, vol. 177, pp. 32-37.

Поступила в редакцию /Received_24 августа 2019 г. /August 24, 2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.