ГЕОМОРФОЛОГИЯ БАССЕЙНА Р.ТУГОЯКОВКА В ПРЕДЕЛАХ ЛАРИНСКОГО ЗАКАЗНИКА (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ)
|
Аннотация 2
Введение 5
1 Теоретические подходы к изучению современных экзогенных процессов 7
1.1 Геоморфологическая безопасность России 7
1.2 Классификация геоморфологических процессов 9
1.3 Масштабы и распространение процессов геоморфологического риска 13
1.4 Особо охраняемые природные территории как объекты геоморфологического
исследования 17
2 Физико-географические предпосылки для развития опасных экзогенных процессов на
территории Ларинского заказника 22
2.1 Особо охраняемые природные территории Томской области 22
2.2 Тектоническое и геологическое строение 25
2.3 Орографические особенности 27
2.4 Климатические условия 28
2.5 Почвенное и флоро-фаунистическое описание 29
3 Морфометрическое анализ бассейна р. Тугояковка в пределах Ларинского заказника ... 33
3.1 Современные методы геоморфологических исследований 33
3.2 Методика работы и создание цифровой модели рельефа 34
3.3 Морфометрический анализ исследуемой территории на основе цифровой модели рельефа 35
Заключение 44
Список информационных источников 46
Введение 5
1 Теоретические подходы к изучению современных экзогенных процессов 7
1.1 Геоморфологическая безопасность России 7
1.2 Классификация геоморфологических процессов 9
1.3 Масштабы и распространение процессов геоморфологического риска 13
1.4 Особо охраняемые природные территории как объекты геоморфологического
исследования 17
2 Физико-географические предпосылки для развития опасных экзогенных процессов на
территории Ларинского заказника 22
2.1 Особо охраняемые природные территории Томской области 22
2.2 Тектоническое и геологическое строение 25
2.3 Орографические особенности 27
2.4 Климатические условия 28
2.5 Почвенное и флоро-фаунистическое описание 29
3 Морфометрическое анализ бассейна р. Тугояковка в пределах Ларинского заказника ... 33
3.1 Современные методы геоморфологических исследований 33
3.2 Методика работы и создание цифровой модели рельефа 34
3.3 Морфометрический анализ исследуемой территории на основе цифровой модели рельефа 35
Заключение 44
Список информационных источников 46
Рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Кроме того, существует ряд факторов, которые непосредственно не участвуют в формировании рельефа, но влияют на его образование, определяя “набор” рельефообразующих процессов, степень интенсивности и пространственную локализацию воздействия тех или иных процессов. К числу таких факторов относятся: вещественный состав пород, слагающих земную кору, геологические структуры, созданные тектоническими движениями, климатические условия, флора, фауна и, в определенной степени, сам рельеф.
Современные природные процессы рельефообразования весьма разнообразны, они различаются по длительности протекания: в геологическом времени (история развития); в физическом времени, когда анализируются современные закономерности их развития, разрабатываются прогнозы их пространственного развития под воздействием природных или антропогенных причин.
Огромное значение имеют быстротекущие и внезапные экзогенные процессы, которые обычно превращаются в катастрофические или опасные, так как разрушают среду жизнедеятельности человека, представляют опасность для жизни и здоровья людей. В связи с этим мониторинг подобных экзогенных процессов особенно необходим на селитебных и особо-охраняемых природных территориях (ООПТ), где плотность постоянного или рекреационного населения наиболее высока.
Важнейшим агентом экологических бедствий является как естественный рельеф, так и преобразованный, в том числе, и созданный для обеспечении безопасности населения - рельеф оградительных сооружений [1]. Главной экологической функцией рельефа следует считать то, что именно особенности рельефа земной поверхности предопределяют и направляют потоки вещества, формируя тем самым области транзита и аккумуляции наносов, в том числе носителей тех или иных видов загрязняющих веществ. Существует несколько основных научных подходов к оценке миграции веществ в литопотоках. Одним из них выступает бассейновый подход, так как водотоки - это системообразующие потоки в цепи ландшафтов речной долины [2].
Цель исследования: провести геоморфологический анализ территории бассейна р. Тугояковка в пределах Ларинского ландшафтного заказника на основе цифровой модели рельефа (ЦМР) с целью выявления опасных экзогенных процессов.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1) рассмотреть теоретические подходы к изучению современных экзогенных процессов;
2) проанализировать на основе информационных источников физико-географические предпосылки для развития опасных экзогенных процессов на территории Ларинского заказника;
3) построить цифровую модель рельефа бассейна р. Тугояковки в пределах Ларинского заказника и провести анализ морфометрических и морфологических характеристик.
Объект исследования - бассейн р.Тугояковки в пределах Ларинского заказника.
Предмет исследования - анализ основных геоморфологических характеристик данной территории.
При написании работы использовались следующие материалы:
• литературные источники,
• информационные источники из сети Интернет,
• космические снимки SRTM Void Filled,
• космические снимки Landsat 8 OLI.
Материал для написания работы начали собирать в ходе производственной практики в Лаборатории самоорганизации геосистем ИМКЭС СО РАН в период с 11 июня по 21 июля 2018 года под руководством научного сотрудника, канд. геогр. наук Кузнецова Александра Сергеевича.
В квалификационной работе применялись общенаучные (системный) и частнонаучные или специфические (описательный, картографический,
геоинформационного картографирования, метод дешифрирования космических снимков, морфометрического и морфологического анализа рельефа) методы исследования.
Теоретическую и методологическую основу исследования составили труды и работы отечественных учёных - М.Н.Заславского, Д.А.Тимофеева, А.Г.Дюкарева, С.Н. Мягкова, С.Б. Кузьмина. Значительное влияние на теоретические обобщения автора имели работы Н.С. Евсеевой «Экологическая геоморфология», В.П. Парначева и С.В. Парначева «Геология и полезные ископаемые окрестностей города Томска», В.В Хромых и О.В. Хромых «Цифровые модели рельефа».
Структура бакалаврской диссертации состоит из введения, трёх глав, заключения. Основной текст содержит 48 страниц текста и включает графический материал (15 рисунков, 4 таблицы). Список информационных источников содержит 49 наименований.
Современные природные процессы рельефообразования весьма разнообразны, они различаются по длительности протекания: в геологическом времени (история развития); в физическом времени, когда анализируются современные закономерности их развития, разрабатываются прогнозы их пространственного развития под воздействием природных или антропогенных причин.
Огромное значение имеют быстротекущие и внезапные экзогенные процессы, которые обычно превращаются в катастрофические или опасные, так как разрушают среду жизнедеятельности человека, представляют опасность для жизни и здоровья людей. В связи с этим мониторинг подобных экзогенных процессов особенно необходим на селитебных и особо-охраняемых природных территориях (ООПТ), где плотность постоянного или рекреационного населения наиболее высока.
Важнейшим агентом экологических бедствий является как естественный рельеф, так и преобразованный, в том числе, и созданный для обеспечении безопасности населения - рельеф оградительных сооружений [1]. Главной экологической функцией рельефа следует считать то, что именно особенности рельефа земной поверхности предопределяют и направляют потоки вещества, формируя тем самым области транзита и аккумуляции наносов, в том числе носителей тех или иных видов загрязняющих веществ. Существует несколько основных научных подходов к оценке миграции веществ в литопотоках. Одним из них выступает бассейновый подход, так как водотоки - это системообразующие потоки в цепи ландшафтов речной долины [2].
Цель исследования: провести геоморфологический анализ территории бассейна р. Тугояковка в пределах Ларинского ландшафтного заказника на основе цифровой модели рельефа (ЦМР) с целью выявления опасных экзогенных процессов.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1) рассмотреть теоретические подходы к изучению современных экзогенных процессов;
2) проанализировать на основе информационных источников физико-географические предпосылки для развития опасных экзогенных процессов на территории Ларинского заказника;
3) построить цифровую модель рельефа бассейна р. Тугояковки в пределах Ларинского заказника и провести анализ морфометрических и морфологических характеристик.
Объект исследования - бассейн р.Тугояковки в пределах Ларинского заказника.
Предмет исследования - анализ основных геоморфологических характеристик данной территории.
При написании работы использовались следующие материалы:
• литературные источники,
• информационные источники из сети Интернет,
• космические снимки SRTM Void Filled,
• космические снимки Landsat 8 OLI.
Материал для написания работы начали собирать в ходе производственной практики в Лаборатории самоорганизации геосистем ИМКЭС СО РАН в период с 11 июня по 21 июля 2018 года под руководством научного сотрудника, канд. геогр. наук Кузнецова Александра Сергеевича.
В квалификационной работе применялись общенаучные (системный) и частнонаучные или специфические (описательный, картографический,
геоинформационного картографирования, метод дешифрирования космических снимков, морфометрического и морфологического анализа рельефа) методы исследования.
Теоретическую и методологическую основу исследования составили труды и работы отечественных учёных - М.Н.Заславского, Д.А.Тимофеева, А.Г.Дюкарева, С.Н. Мягкова, С.Б. Кузьмина. Значительное влияние на теоретические обобщения автора имели работы Н.С. Евсеевой «Экологическая геоморфология», В.П. Парначева и С.В. Парначева «Геология и полезные ископаемые окрестностей города Томска», В.В Хромых и О.В. Хромых «Цифровые модели рельефа».
Структура бакалаврской диссертации состоит из введения, трёх глав, заключения. Основной текст содержит 48 страниц текста и включает графический материал (15 рисунков, 4 таблицы). Список информационных источников содержит 49 наименований.
Морфометрическая характеристики рельефа имеют большое прикладное значение. Без знания этих характеристик немыслимо строительство зданий и возведение сооружений, прокладка трасс железных и шоссейных дорог, проведение разного рода мелиоративных мероприятий и т. д. Тщательное изучение морфометрии рельефа имеет и большой научный интерес.
На территории России практически повсеместно протекают те или иные экзогенные процессы. Все они делятся на катастрофические, опасные и неблагоприятные процессы, по одной из классификации рассмотренной нами в 1 главе. Но масштабными являются эрозионные процессы, относящиеся к опасным геоморфологическим процессам, примерно 80% территории России подвержено ими.
Но экзогенные процессы встречаются повсеместно, не обошли они стороной и ООПТ. На территории России насчитывалось около 12 тысяч ООПТ федерального, регионального и местного значения. В частности, только на территории Томской области находится 208 ООПТ. С этой целью объектом нашего исследования является бассейн реки Тугояковки в пределах Ларинского заказника, как пример развития эрозионных процессов.
На формирование и развитие эрозионных процессов влияют геологическое и тектоническое строение, климатические и орографические условия, поченный состав и т.д. Так анализ физико-географических особенностей изучаемой территории имеет высокую предрасположенность к проявлению эрозионных склоновых процессов, что связано со значительными перепадами высот. Территория Ларинского ландшафтного заказника расположена в зоне крутого погружения древних структур Кузнецкого Алатау, Восточного Саяна и крайнего восточного крыла Томско-Каменского выступа, она приурочена к крайней западной части Приаргинской наклонной равнины. Кроме этого, долина р. Тугояковка сложена мелкообломочными породами - известково-глинистыми сланцами, известковистыми песчаниками и песчанистыми известняками и т.п. Почвенный покров представлен серыми лесными почвами преимущественно суглинисто-глинистым механическим составом. Опасность активизации этих процессов усиливается в весенне-летнее время, в частности в периоды снеготаяния и выпадения ливневых осадков.
Изучение природных факторов и условий важно осуществлять, используя современные информационные технологии и спектр методов анализа данных. Использование ГИС-технологий позволяет производить оценку рельефа по морфометрическим показателям, для чего создаются карты рельефа с использованием методов цифрового моделирования. Результаты оценки рельефа могут быть использованы для целей геоморфологического картографирования и для оценки эрозионной опасности земель. На основе данных космических снимков SRTM Void Filled и Landsat 8 OLI построена Цифровая модель рельефа бассейна р. Тугояковки и оцифрованы линейные объекты гидросети. Составилась серия карт основных показателей рельефа: гипсометрическая карта, карты экспозиции и углов наклона и карта форм рльефа.
На основе ЦМР построена серия карт ключевых показателей рельефа: гипсометрическая карта, карты уклонов и экспозиций склонов. На их основе был проведен морфометрический анализ территории.
На основании созданной карты углов наклонов можно сказать, что большую часть бассейна р. Тугояковки занимают участки плоские (0-0,3о) и очень пологие (0,3-1о) , их доля - 34,6% и 44,7% соответственно, а доля участков с крутизной 7-15 ° и 15-50°
практически незначительна менее 1%.
Также важной эрозионно-значимой морфометрической характеристикой считается экспозиция склонов. В долине р. Тугояковки преобладают плоские участки без выраженной экспозиции (17,2%), а также участки с уклонами северно-западных (15,6%) и западных (11,1%) экспозиций. Эрозионные процессы протекают на изучаемом участке более активно на северо-западных, юго-западных и западных экспозиций, это связанно с тем, что на территории господствует западный перенос воздушных масс.
Нами была построена карта форм рельефа бассейна р. Тугояковки, на которой четко заметны 6 форм рельефа: междуречная равнина, которая занимает 55% от общей площади бассейна; эрозионные склоны - 25%; пойма - 10%, сухая пойма - 5% и первая и вторая надпойменные террасы - по 3 и 2% соответственно. На эрозионных склонах выраженна овражная эрозия, которая оказывает негативное воздействие на ландшафт и хозяйственную деятельность человека, в целом этот процесс приводит к локальной потере геологического пространства, который так ценен в Ларинском заказнике.
Таким образом, можно сделать выводы о том, что ведущим процессом экзогенного рельефообразования на территории Ларинского заказника, является склоново-водноэрозионный класс. Поэтому на данной территории необходим постоянный мониторинг опасных экзогенных процессов во избежание разрушения ландшафтов, которые имеют эстетическую и средообразующую ценность.
На территории России практически повсеместно протекают те или иные экзогенные процессы. Все они делятся на катастрофические, опасные и неблагоприятные процессы, по одной из классификации рассмотренной нами в 1 главе. Но масштабными являются эрозионные процессы, относящиеся к опасным геоморфологическим процессам, примерно 80% территории России подвержено ими.
Но экзогенные процессы встречаются повсеместно, не обошли они стороной и ООПТ. На территории России насчитывалось около 12 тысяч ООПТ федерального, регионального и местного значения. В частности, только на территории Томской области находится 208 ООПТ. С этой целью объектом нашего исследования является бассейн реки Тугояковки в пределах Ларинского заказника, как пример развития эрозионных процессов.
На формирование и развитие эрозионных процессов влияют геологическое и тектоническое строение, климатические и орографические условия, поченный состав и т.д. Так анализ физико-географических особенностей изучаемой территории имеет высокую предрасположенность к проявлению эрозионных склоновых процессов, что связано со значительными перепадами высот. Территория Ларинского ландшафтного заказника расположена в зоне крутого погружения древних структур Кузнецкого Алатау, Восточного Саяна и крайнего восточного крыла Томско-Каменского выступа, она приурочена к крайней западной части Приаргинской наклонной равнины. Кроме этого, долина р. Тугояковка сложена мелкообломочными породами - известково-глинистыми сланцами, известковистыми песчаниками и песчанистыми известняками и т.п. Почвенный покров представлен серыми лесными почвами преимущественно суглинисто-глинистым механическим составом. Опасность активизации этих процессов усиливается в весенне-летнее время, в частности в периоды снеготаяния и выпадения ливневых осадков.
Изучение природных факторов и условий важно осуществлять, используя современные информационные технологии и спектр методов анализа данных. Использование ГИС-технологий позволяет производить оценку рельефа по морфометрическим показателям, для чего создаются карты рельефа с использованием методов цифрового моделирования. Результаты оценки рельефа могут быть использованы для целей геоморфологического картографирования и для оценки эрозионной опасности земель. На основе данных космических снимков SRTM Void Filled и Landsat 8 OLI построена Цифровая модель рельефа бассейна р. Тугояковки и оцифрованы линейные объекты гидросети. Составилась серия карт основных показателей рельефа: гипсометрическая карта, карты экспозиции и углов наклона и карта форм рльефа.
На основе ЦМР построена серия карт ключевых показателей рельефа: гипсометрическая карта, карты уклонов и экспозиций склонов. На их основе был проведен морфометрический анализ территории.
На основании созданной карты углов наклонов можно сказать, что большую часть бассейна р. Тугояковки занимают участки плоские (0-0,3о) и очень пологие (0,3-1о) , их доля - 34,6% и 44,7% соответственно, а доля участков с крутизной 7-15 ° и 15-50°
практически незначительна менее 1%.
Также важной эрозионно-значимой морфометрической характеристикой считается экспозиция склонов. В долине р. Тугояковки преобладают плоские участки без выраженной экспозиции (17,2%), а также участки с уклонами северно-западных (15,6%) и западных (11,1%) экспозиций. Эрозионные процессы протекают на изучаемом участке более активно на северо-западных, юго-западных и западных экспозиций, это связанно с тем, что на территории господствует западный перенос воздушных масс.
Нами была построена карта форм рельефа бассейна р. Тугояковки, на которой четко заметны 6 форм рельефа: междуречная равнина, которая занимает 55% от общей площади бассейна; эрозионные склоны - 25%; пойма - 10%, сухая пойма - 5% и первая и вторая надпойменные террасы - по 3 и 2% соответственно. На эрозионных склонах выраженна овражная эрозия, которая оказывает негативное воздействие на ландшафт и хозяйственную деятельность человека, в целом этот процесс приводит к локальной потере геологического пространства, который так ценен в Ларинском заказнике.
Таким образом, можно сделать выводы о том, что ведущим процессом экзогенного рельефообразования на территории Ларинского заказника, является склоново-водноэрозионный класс. Поэтому на данной территории необходим постоянный мониторинг опасных экзогенных процессов во избежание разрушения ландшафтов, которые имеют эстетическую и средообразующую ценность.
