Аннотация 3
Введение 4
ГЛАВА 1. Физико-географическая характеристика речной долины Оби в пределах Томской области 6
1.1 Географическое положение 6
1.2 Геологическое строение 7
1.3 Современный рельеф 8
1.4 Климатические условия 11
1.5 Поверхностные воды 15
1.6 Почвы 16
1.7 Растительность 17
ГЛАВА 2. Дистанционные методы в исследованиях речных долин 19
2.1 Применение космических и авиационных источников ДДЗ при исследовании речных
долин 19
2.2 Применение БПЛА при исследовании речных долин 23
ГЛАВА 3. Цифровое моделирование рельефа поймы средней Оби 29
3.1 Построение цифровых моделей рельефа 29
3.2 Расчёты максимальных уровней воды разной процентной обеспеченности 30
3.2.1 Общие положения 31
3.2.2 Определение расчетных уровней воды при наличии данных наблюдений 31
3.2.3 Определение расчетных максимальных уровней воды при недостаточности
данных наблюдений 32
3.3 Геоинформационное картографирование зон затопления при максимальных уровнях
воды разной процентной обеспеченности 34
3.3.1 Колпашево 34
3.3.2 Тогур 34
3.3.3 Озёрное 35
3.3.4 Усть-Чая 35
3.3.5 Инкино 35
3.3.6 Тискино 35
3.3.7 Коломино 36
3.3.8 Тымск 36
3.3.9 Усть-Тым 36
3.3.10 Вертикос 36
Заключение 37
Список использованных источников и литературы 38
Каждую весну в Томской области в зоне потенциального затопления оказываются свыше 30 населенных пунктов, расположенных в долине р. Обь. Для сокращения ущерба от наводнения необходимо улучшать методы определения и дальнейшего прогнозирования уровня воды, с большей точностью устанавливать площадь, которая будет подвержена затоплению, а также совершенствовать систему оповещения населения о приближающемся бедствии.
На сегодняшний день в Томской области не осуществлялись работы по прогнозированию площади затопления с использованием такого современного оборудования как БПЛА в комплексе с программной обработкой данных в ГИС-пакетах. Применение современных технологий цифрового моделирования рельефа позволит создать крупномасштабные карты и трёхмерные модели речной долины, смоделировать паводковую ситуацию, наладить оперативный мониторинг, а также обеспечить более точный прогноз.
Целью работы является анализ рельефа поймы р. Обь в пределах ключевых участков в целях прогнозирования уровней затопления.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
• анализ литературных и картографических источников;
• проведение полевых исследований;
• компьютерная обработка данных съёмок с БПЛА;
• создание цифровых моделей рельефа (ЦМР) участков;
• картографирование зон затопления территории при максимальных уровнях воды разной процентной обеспеченности.
Объектом исследования является пойма средней Оби в пределах ключевых участков на территории Томской области.
Предметом исследования являются рельеф поймы и зоны затопления при половодьях разной процентной обеспеченности.
Исходными материалами для исследования выступают:
• высокодетальные данные дистанционного зондирования (ДДЗ), полученные с помощью аэрофотосъемочного комплекса Геоскан-201 отечественной фирмы Geoscan (разрешение съёмки 0,04-0,05 м, съёмка проводилась сотрудниками ЗАО «Томскгипрозем» в период с июня по октябрь 2018 г.);
• гидрологические расчёты уровней воды разной обеспеченности, выполненные сотрудниками кафедры гидрологии НИ ТГУ В.А. Земцовым и Д.А. Вершининым;
• разновременные картографические источники.
В работе используются следующие методы:
• сравнительно-картографические;
• статистические;
• методы полевых исследований;
• методы геоинформационного картографирования;
• дистанционного зондирования;
• математического моделирования.
Основной объем фактологического материала получен во время прохождения производственной практики, а также в ходе полевых экспедиционных исследований в сентябре 2018 года и выполнения научно-исследовательской работы «Геоинформационное картографирование границ зон затопления и подтопления на р. Обь в населённых пунктах Томской области» по договору № 14979/278-18 между НИ ТГУ и ЗАО «Томскгипрозем».
Результаты исследования уже используются в модуле «Паводок» Геопортала Томской области, создаваемого в ТГУ по заказу Администрации Томской области, а также сотрудниками МЧС при мониторинге «паводковой» ситуации в период весеннего половодья 2019 г. на р. Обь.
Основные результаты работы отражены в статье «Геоинформационное картографирование зон затопления в населённых пунктах Томской области на р. Обь на основе данных съёмок БПЛА и цифровых моделей рельефа» (в соавторстве), которая принята к публикации в сборник IV Международной научно-практической конференции «Антропогенная трансформация геопространства: природа, хозяйство, общество».
Работа состоит из 3 глав: физико-географическая характеристика исследуемой территории, обзор дистанционных методов изучения речных долин, описание процесса цифрового моделирования рельефа поймы средней Оби. Работа, общим объемом 40 страниц, содержит 2 таблиц, 13 иллюстраций. Список литературы включает 45 источников
Полученные в результате исследования результаты соответствуют цели данной научной работы. Для каждого из 10 населённых пунктов создана ЦМР с разрешением от 0,15 до 0,5 м, рассчитаны шесть уровней воды с обеспеченностью 1, 3, 5, 10, 25, 50%, определены зоны затопления и входящие в них сооружения и элементы транспортной инфраструктуры. Для гидрологического исследования территории этих населённых пунктов, впервые были применены БПЛА, что позволило достичь сверхвысокого разрешения конечного картографического материала.
Полученные результаты подтверждают целесообразность использования высокодетальных данных с БПЛА для целей прогнозирования зон затопления населенных пунктов, расположенных в Томском Приобье. Также можно сделать вывод о преимуществе их использования в рамках поставленной задачи над космическими данными высокого и сверхвысокого разрешения. Наряду с другими авторами подобных исследований, нами была отмечена проблема перехода от ЦММ к ЦМР. В данном исследовании переход осуществлялся преимущественно в ручном режиме, отсечением и маскированием данных по сооружениям и растительности. Использование функциональных возможностей модулей ArcGIS Spatial Analyst и 3D Analyst (ESRI Inc.) показало хороший результат и целесообразность использования при выполнении схожих задач.
Полученные данные могут быть использованы в Геопортале Томской области при мониторинге уровня р. Обь с целью выявления потенциально затопляемых территорий.
