CC BY
102
УДК 551.578 Э.Р. Семакова НИГМИ, Узбекистан
СОВРЕМЕННАЯ МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ СРЕДНЕМАСШТАБНЫХ КАРТ ЛАВИННОЙ ОПАСНОСТИ
Снежные лавины относятся к особо опасным гидрометеорологическим стихийным явлениям, представляющим опасность для человека или сооружений. Размеры лавин могут быть самыми различными: от небольшого оползня до катастрофических снежных обвалов, захватывающих громадную площадь и проходящих путь в несколько километров.
Лавинная опасность - результат взаимодействия лавин и объектов, который зависит как от активности и интенсивности лавинообразования, так и от степени освоения территории. Районом исследований при разработке методики (с использованием новых средств обработки и анализа информации) являлась горная территория Ташкентской области РУз. Существующий опыт и анализ проведенных аэровизуальных и экспедиционных работ позволил определить комплекс показателей лавинной активности и выделить по территории 4 степени лавинной опасности (сильная, умеренная, слабая, потенциальная). Необходимость применения в данной работе геоинформационных технологий обусловлена не только тем, что в процессе составления карты лавинной опасности возникла необходимость в объединении и совместной обработке разнородных материалов, таких как топографические карты М 1 : 200 000, карты крупных масштабов, космические снимки, данные полевых исследований, информация существующих и вновь созданных банков данных, но и тем, что полученная карта должна служить основой для дальнейшей работы, в частности для мониторинга снежного покрова и лавинной деятельности на территории Ташкентской области, изменение которых во времени обусловлено изменением климата и антропогенным воздействием, и, что не менее важно, для долгосрочного планирования хозяйственной деятельности.
Методика выделения территорий различной степени лавинной опасности заключается в наложении тематических слоев, составляющих лавинную опасность. Для обеспечения точности и актуальности географической информации, а также в связи с тем, что необходимой специфической снеголавинной информации становится все меньше в результате сокращения, а в некоторых районах и вовсе ее отсутствия, решено было использовать всю имеющуюся на сегодняшний день информацию о заснеженности территории, высоте снега и параметрах лавинной активности.
Исходными данными являлись топографические карты М 1 : 200 000, цифровые космические данные по заснеженности территории Ташкентской области и сопредельным районам, данные аэровизуальных и наземных маршрутных снеголавинных наблюдений по территории РУз за весь период наблюдений, наблюдения за высотой снежного покрова по снегомерным рейкам на метеорологических площадках и в районах обслуживания
снеголавинных станций, база данных «Лавины Узбекистана» и экспедиционные наблюдения.
Ввод базовой картографической информации осуществлялся посредством сканирования бумажных карт с последующей векторизацией и моделированием. Оцифрованная информация включала данные по рельефу (изолинии, отметки вершин и перевалов), гидрографии (реки с классификацией на крупные, постоянно действующие водотоки и пересыхающие русла; озера и водохранилища, ледники), автомобильные и железные дороги с классификацией по категориям, населенные пункты (крупные, мелкие города и поселки, одиночные строения), мосты, линии электропередач. Необходимо отметить, что без подобного рода информации невозможно создать полноценные и информативные карты лавинной опасности.
Создана гидрологически точная цифровая модель рельефа с разрешением 200 м для расчета морфологических и морфометрических характеристик рельефа при поиске участков местности с различной степенью лавинной опасности.
В работе предложены новые методы расчета изрезанности рельефа и детализированной крутизны склонов. Получена связь густоты речной сети с густотой сети путей схода лавин. По рассчитанным характеристикам рельефа получено распределение лавиноопасных участков.
По цифровым космическим данным определена заснеженность за различные годы, необходимая для выявления нижней границы лавинной опасности. Выявлено ее многолетнее изменение.
На основе информации по снежному покрову создан банк данных, позволяющий проводить статистическую обработку, поиск связи с характеристиками рельефа, оценку сезонной и межгодовой динамики показателей снежного покрова. Предварительно произведена идентификация и паспортизация всех снегомерных данных. Построены карты высоты снежного покрова на даты максимального снегонакопления. На основе полученных результатов о высоте снега и заснеженности выделены территории различной степени лавинной опасности.
Информационную основу базы данных ГИС «Лавины Узбекистана» составляют параметры лавин по лавиносборам в зонах обслуживания снеголавинных станций и в целом, по бассейнам рек, полученные в результате выполнения аэровизуальных наблюдений (как отдельных, так и при массовом их сходе). Эти данные и экспедиционные исследования малоизученных районов позволили выделить районы лавинообразования с различными показателями лавинной активности и лавинного режима с оценкой степени лавинной опасности и возможного последствия схода лавин.
Совмещение карт с лавиноопасными участками, полученными отдельно по рельефу, снежному покрову и лавинной деятельности позволяет построить результирующую карту различной степени лавинной опасности.
В отличие от ранее составленных карт, здесь осуществлена привязка к географическим координатам и перевод в проекцию ЦТМ для выполнения
расчетов в метровых единицах; предоставлена возможность для любого района, населенного пункта, автодороги или ЛЭП получить любую информацию, касающуюся характеристик рельефа (высоты местности, экспозиции и крутизны склонов, глубины и густоты расчленения рельефа, индекса влияния ветра), заснеженности и высоты снега, показателей лавинной активности (частоты схода и объема лавин различного генезиса и влажности, продолжительности лавиноопасного периода). В дальнейшем, предполагается продолжить мониторинг снежного покрова и лавин с пополнением соответствующих баз данных, связанных с указанной картой и, возможно, создание дополнительных слоев, содержащих информацию о климатических характеристиках и связанного с ними распространении снежного покрова и лавин.
© Э.Р. Семакова, 2005
