ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОЛОГО- ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАССЕЙНА РЕКИ В ГИС (НА ПРИМЕРЕ БАССЕЙНА Р. АНГАРЫ)
|
Аннотация 3
Введение 4
Глава 1. Гидрологические и физико-географические характеристики бассейна реки Ангара 6
1.1. Природные условия бассейна Ангары 6
1.1.1. Географическое положение 6
1.1.2. Геологическое строение и рельеф 7
1.1.3. Почвы 8
1.1.4. Растительность 9
1.1.5. Метеорологическая изученность 9
1.1.6. Гидрологическая изученность и гидрологический режим 11
1.1.7. Режим стока 13
Глава 2. Географические информационные системы и возможности 15
использования ГИС в гидрологии
2.1. Применения основных программ и модулей ГИС, используемых в гидрологии 15
2.2. Картирование гидрологический характеристик, определяющих режим водосбора 19
2.2.1. Картирование данных почвенного покрова 19
2.2.2. Картирование данных растительного покрова 22
2.2.3. Картирование климатических характеристик 25
2.2.4. Картирование рельефа по бассейну р. Ангары 29
2.2.5. Цифровая модель высот 32
2.2.6. Карта модуля стока 35
Глава 3. Картирование и расчеты гидролого-геоморфологических характеристик с использованием ГИС - технологий 38
3.1. Расчет гидролого-геоморфологических характеристик 38
Заключение 44
Список используемой литературы и источников 45
Приложение А Притоки реки Ангара (км) 47
Приложение Б Метеостанции на территории водосбора реки Ангара 50
Приложение В Основные сведения о сети гидрологических постов в бассейне р. 51 Ангары
Введение 4
Глава 1. Гидрологические и физико-географические характеристики бассейна реки Ангара 6
1.1. Природные условия бассейна Ангары 6
1.1.1. Географическое положение 6
1.1.2. Геологическое строение и рельеф 7
1.1.3. Почвы 8
1.1.4. Растительность 9
1.1.5. Метеорологическая изученность 9
1.1.6. Гидрологическая изученность и гидрологический режим 11
1.1.7. Режим стока 13
Глава 2. Географические информационные системы и возможности 15
использования ГИС в гидрологии
2.1. Применения основных программ и модулей ГИС, используемых в гидрологии 15
2.2. Картирование гидрологический характеристик, определяющих режим водосбора 19
2.2.1. Картирование данных почвенного покрова 19
2.2.2. Картирование данных растительного покрова 22
2.2.3. Картирование климатических характеристик 25
2.2.4. Картирование рельефа по бассейну р. Ангары 29
2.2.5. Цифровая модель высот 32
2.2.6. Карта модуля стока 35
Глава 3. Картирование и расчеты гидролого-геоморфологических характеристик с использованием ГИС - технологий 38
3.1. Расчет гидролого-геоморфологических характеристик 38
Заключение 44
Список используемой литературы и источников 45
Приложение А Притоки реки Ангара (км) 47
Приложение Б Метеостанции на территории водосбора реки Ангара 50
Приложение В Основные сведения о сети гидрологических постов в бассейне р. 51 Ангары
Ангара — река в Восточной Сибири, самый крупный правый приток Енисея, единственная река, вытекающая из озера Байкал. Протекает по территории Иркутской области и Красноярского края. Площадь бассейна реки составляет 1 039 тыс. кв. км, (в том числе площадь бассейна Байкала - 571 000 км2). Река принадлежит к Ангара-Байкальскому
бассейновому округу. При относительно небольшой длине в 1 779 км Ангара имеет
значительный перепад, равный 380 м, и большой гидроэнергетический потенциал. На реке построены четыре гидроэлектростанции, которые формируют Ангарский каскад ГЭС.
Актуальность темы. Решения прикладных задач в области проектирования и строительства карты могут быть использованы широким кругом потребителей для решения задач народно-хозяйственного значения, для изучения местности, для получения справок. Эти карты могут служить также географической основой для создания различных по назначению и содержанию карт более мелкого масштаба. В данной работе создавались гидрологические карты многоцелевого назначения: гидрологические карты, карты, отображающие
распределение вод на земной поверхности, характеризующие режим водных объектов и позволяющие оценить водные ресурсы отдельных частей суши. К гидрологическим картам относятся карты речной сети, её густоты, карты стока, карты источников питания, ледового режима, мутности воды в реках, некоторых характерных явлений: пересыхания и перемерзания, наводнений, карты составляющих водного баланса, испарения с поверхности суши и водной поверхности, коэффициента стока, карты гидрологического районирования. Актуальность создания гидрологических карт обусловлена более детальным изучением процессов формирования водного баланса и стока, изучением структуры речных потоков, русловых и береговых процессов, термических, ледовых и др. физических явлений, химического состава вод и т. д.
Ход работы. Дипломная работа на тему «Исследование пространственного распределение гидролого-геоморфологических характеристик с использованием ГИС (на примере бассейна Ангары)».
Состоит из трех частей.
Глава 1. Гидрологические и физико-географические характеристики бассейна реки Ангара
Глава 2. Географические информационные системы и возможности использования ГИС в гидрологии
Глава 3. Картирование и расчеты гидролого-геоморфологических характеристик с использованием ГИС - технологий
Ход работы и предварительная подготовка исходных данных
В первой главе были выполнены следующие работы:
1. Дана физико-географическая характеристика бассейна р. Ангара (географическое положение, растительность, почвы, метеорологическая изученность, рельеф и гидрологическая изученность).
2. Построена карта поверхностного водосбора, так же определены и нанесены координаты наиболее удаленных по сторонам света точек водораздела .
3. Построены карты всех действующих метеостанций и гидрологических постов по бассейну р. Ангара.
Во второй главе, была выполнена следующая работа:
1. Детальный разбор используемых программ
2. Найдены среднемноголетние значение расходов воды.
3. Подсчитана однородность по критериям Стьюдента и Фишера.
4. Ряды проверены на репрезентативность, использовалась аналитическая функция распределения ежегодных вероятностей превышения (длина ряда не менее 20 лет, относительная средне квадратичная ошибка не более 10%).
5. Высчитан модуль стока.
6. Построили карту речной сети и водосбора в ГИС.
7. Построены карты почвенного и растительного районирования по бассейну р. Ангара.
8. Была построена карта форм рельефа.
9. Была построена карты высотных зон.
10. Произведен расчет площадей высотных зон и построена гипсографическая кривая.
11. Так же были построены карты осадков и температуры.
12. В конце главы была построена карта модуля стока и сделан вывод о влиянии природных факторов на сток.
В третьей главе сделана следующая работа:
1. Построена карта уклонов поверхности (в градусах) по бассейну р. Ангара
2. Построены карты порядков водотоков и подбассейнов по бассейну р. Ангара
3. Построена 3D карта уклонов поверхности (в градусах) по бассейну р. Ангара
4. Построена карта экспозиции по водосбору р. Ангара
Используемые программы: «Microsoft Excel», «Statistica», «QGIS 3.4», «ArcGis 10.2.2», «StokStat», «Google Earth», «SASPlanet», «SAGA GIS 2.3.2», «ArcGis 10.5», «Microsoft Word», ArcScene 10.5,
бассейновому округу. При относительно небольшой длине в 1 779 км Ангара имеет
значительный перепад, равный 380 м, и большой гидроэнергетический потенциал. На реке построены четыре гидроэлектростанции, которые формируют Ангарский каскад ГЭС.
Актуальность темы. Решения прикладных задач в области проектирования и строительства карты могут быть использованы широким кругом потребителей для решения задач народно-хозяйственного значения, для изучения местности, для получения справок. Эти карты могут служить также географической основой для создания различных по назначению и содержанию карт более мелкого масштаба. В данной работе создавались гидрологические карты многоцелевого назначения: гидрологические карты, карты, отображающие
распределение вод на земной поверхности, характеризующие режим водных объектов и позволяющие оценить водные ресурсы отдельных частей суши. К гидрологическим картам относятся карты речной сети, её густоты, карты стока, карты источников питания, ледового режима, мутности воды в реках, некоторых характерных явлений: пересыхания и перемерзания, наводнений, карты составляющих водного баланса, испарения с поверхности суши и водной поверхности, коэффициента стока, карты гидрологического районирования. Актуальность создания гидрологических карт обусловлена более детальным изучением процессов формирования водного баланса и стока, изучением структуры речных потоков, русловых и береговых процессов, термических, ледовых и др. физических явлений, химического состава вод и т. д.
Ход работы. Дипломная работа на тему «Исследование пространственного распределение гидролого-геоморфологических характеристик с использованием ГИС (на примере бассейна Ангары)».
Состоит из трех частей.
Глава 1. Гидрологические и физико-географические характеристики бассейна реки Ангара
Глава 2. Географические информационные системы и возможности использования ГИС в гидрологии
Глава 3. Картирование и расчеты гидролого-геоморфологических характеристик с использованием ГИС - технологий
Ход работы и предварительная подготовка исходных данных
В первой главе были выполнены следующие работы:
1. Дана физико-географическая характеристика бассейна р. Ангара (географическое положение, растительность, почвы, метеорологическая изученность, рельеф и гидрологическая изученность).
2. Построена карта поверхностного водосбора, так же определены и нанесены координаты наиболее удаленных по сторонам света точек водораздела .
3. Построены карты всех действующих метеостанций и гидрологических постов по бассейну р. Ангара.
Во второй главе, была выполнена следующая работа:
1. Детальный разбор используемых программ
2. Найдены среднемноголетние значение расходов воды.
3. Подсчитана однородность по критериям Стьюдента и Фишера.
4. Ряды проверены на репрезентативность, использовалась аналитическая функция распределения ежегодных вероятностей превышения (длина ряда не менее 20 лет, относительная средне квадратичная ошибка не более 10%).
5. Высчитан модуль стока.
6. Построили карту речной сети и водосбора в ГИС.
7. Построены карты почвенного и растительного районирования по бассейну р. Ангара.
8. Была построена карта форм рельефа.
9. Была построена карты высотных зон.
10. Произведен расчет площадей высотных зон и построена гипсографическая кривая.
11. Так же были построены карты осадков и температуры.
12. В конце главы была построена карта модуля стока и сделан вывод о влиянии природных факторов на сток.
В третьей главе сделана следующая работа:
1. Построена карта уклонов поверхности (в градусах) по бассейну р. Ангара
2. Построены карты порядков водотоков и подбассейнов по бассейну р. Ангара
3. Построена 3D карта уклонов поверхности (в градусах) по бассейну р. Ангара
4. Построена карта экспозиции по водосбору р. Ангара
Используемые программы: «Microsoft Excel», «Statistica», «QGIS 3.4», «ArcGis 10.2.2», «StokStat», «Google Earth», «SASPlanet», «SAGA GIS 2.3.2», «ArcGis 10.5», «Microsoft Word», ArcScene 10.5,
В данной работе были рассмотрены имеющиеся физико-географические условия формирования речного стока реки Ангара, а именно: рельеф и геологические особенности бассейна реки, ее климат, почвы и растительность.
В дипломной работе была собрана, проанализирована, имеющаяся информация из литературных источников об использование ГИС технологии для решения гидрологических, гидролого-геоморфологических задач и для построения карт. В ходе работы были построены 23 карты.
Так же для дальнейших работ и для более точного определение гидро- геоморфологических характеристик (уклон, экспозиция и т.д.) нужно перейти к использованию космоснимков и фотограмметрического метода.
В данной дипломной работе метод рассматривался до загрузки космоснимков, так как водосбор р. Ангара является достаточно большим (468000 км2) и поэтому детальный снимок имеет очень высокие требования.
Основные достоинства фотограмметрических методов работ: большая
производительность, т.к. измеряются не объекты, а их изображения; высокая точность благодаря применению точных аппаратов и инструментов для получения и измерения снимков, а также строгих способов обработки результатов измерений; возможность изучения как неподвижных, так и движущихся объектов; полная объективность результатов измерений; измерения выполняются дистанционным методом, что имеет особое значение в условиях, когда объекты недоступны (летящий самолет или снаряд) или когда пребывание в зоне объекта небезопасно для человека (действующий вулкан, ядерный взрыв). Фотограмметрия широко применяется для создания карт Земли, других планет, измерения геологических элементов залегания пород и документации горных выработок, изучения движения ледников и динамики таяния снежного покрова, исследования эрозии почв и наблюдения за изменениями растительного покрова, изучения морских волнений и течений и выпол нения подводных съемок, изысканий, проектирования, возведения и эксплуатации инженерных сооружений и др. [27].
Именно выбранная тема позволила продвинуться в изучении многий программ («QGIS 3.4», «ArcGis 10.2.2», «StokStat», «Google Earth», «SASPlanet», «SAGA GIS 2.3.2», «ArcGis 10.5», ArcScene 10.5) которые необходимы для более точного определение многих гидрологических характеристик и позволяющие оценить их .
В дипломной работе была собрана, проанализирована, имеющаяся информация из литературных источников об использование ГИС технологии для решения гидрологических, гидролого-геоморфологических задач и для построения карт. В ходе работы были построены 23 карты.
Так же для дальнейших работ и для более точного определение гидро- геоморфологических характеристик (уклон, экспозиция и т.д.) нужно перейти к использованию космоснимков и фотограмметрического метода.
В данной дипломной работе метод рассматривался до загрузки космоснимков, так как водосбор р. Ангара является достаточно большим (468000 км2) и поэтому детальный снимок имеет очень высокие требования.
Основные достоинства фотограмметрических методов работ: большая
производительность, т.к. измеряются не объекты, а их изображения; высокая точность благодаря применению точных аппаратов и инструментов для получения и измерения снимков, а также строгих способов обработки результатов измерений; возможность изучения как неподвижных, так и движущихся объектов; полная объективность результатов измерений; измерения выполняются дистанционным методом, что имеет особое значение в условиях, когда объекты недоступны (летящий самолет или снаряд) или когда пребывание в зоне объекта небезопасно для человека (действующий вулкан, ядерный взрыв). Фотограмметрия широко применяется для создания карт Земли, других планет, измерения геологических элементов залегания пород и документации горных выработок, изучения движения ледников и динамики таяния снежного покрова, исследования эрозии почв и наблюдения за изменениями растительного покрова, изучения морских волнений и течений и выпол нения подводных съемок, изысканий, проектирования, возведения и эксплуатации инженерных сооружений и др. [27].
Именно выбранная тема позволила продвинуться в изучении многий программ («QGIS 3.4», «ArcGis 10.2.2», «StokStat», «Google Earth», «SASPlanet», «SAGA GIS 2.3.2», «ArcGis 10.5», ArcScene 10.5) которые необходимы для более точного определение многих гидрологических характеристик и позволяющие оценить их .
