ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ 6
2. ОПИСАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 8
2.1 Описание модели «ALOSWorld 3D-30m» 8
2.2 Описание модели «ASTER GDEM» 11
2.3 Описание модели «SRTM» 14
2.4 Описание технологии создания цифровой модели рельефа с
топографических карт масштаба 1: 10000 18
3. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 23
3.1 Подготовка глобальных ЦМР 23
3.2 Подготовка ЦМР «ТОПО 10000» 25
3.3 Вычисление угла наклона 27
3.4 Метод цветовых шкал 29
3.5 Статистический анализ данных 35
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
При изучении темы дипломной работы, необходимо обратиться к федеральному закону N-78 «О землеустройстве». Согласно статье 18 федерального закона N-78 «О землеустройстве», при проведении внутрихозяйственного землеустройства, одним из видов работ «является разработка мероприятий по улучшению сельскохозяйственных угодий, освоению новых земель, восстановлению и консервации земель, рекультивации нарушенных земель, защите земель от эрозии, селей, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами производства и потребления, радиоактивными и химическими веществами, заражения и других негативных воздействий». При этом одним из видов землеустроительной документации являются «проекты защиты земель от эрозии». Так же, в статье 11 того же закона говорится о том, что «выявление земель, подверженных водной эрозии» производится в рамках почвенных, геоботанических и других обследований и изысканий.
В то же время для того чтобы разработать проект направленный на защиту земель от эрозии и создать карты земель, подверженных водной эрозии необходимо выполнение работ направленных на пространственную оценку интенсивности и картографирования данного явления в каждом конкретном хозяйстве (Волков, 2002). Данную оценку невозможно, на наш взгляд, выполнять без применения пространственного моделирования явления природно-антропогенной эрозии с использованием геоинформационных систем (ГИС).
При этом фактор рельефа играет важную роль, как собственно при количественных оценках интенсивности эрозионных процессов, так и при построении карт интенсивности смыва, полученных на основе расчётов по эрозионным моделям, интегрированных в геоинформационные системы (ГИС) (Merritt, 2003; Zhang, 2009). В качестве основных параметров
рельефа, используемых при расчётах, являются длина и угол наклона, а также их комбинированные показатели (Ларионов, 1993; Литвин, 2002).
В случаях использования ГИС для расчёта морфометрических характеристик необходимым является использование цифровых моделей рельефа (ЦМР), чаще всего построенные на регулярной растровой основе. При этом ЦМР могут быть получены исследователями самостоятельно с использованием самых разнообразных данных и методик (Кошель, 2005; Мальцев, Мухарамова, 2014; Florinsky, 2016). Также можно приобрести готовые ЦМР на исследуемую территорию: «TanDEM-Х WorldDEM» (Холл, 2015); «NextMapWorld 10 и World 30»; ALOS AW3D (Глобальные ..., 2015) и некоторые другие. Перечисленные подходы требуют материальных и дополнительных временных затрат, поэтому часто исследователи используют глобальные ЦМР, которые являются наиболее актуальными, достоверными и распространяются свободно. Среди них в рамках нашего исследования являются: «ALOS World 3D-30m», «ASTER GDEM», «SRTM C-SIR», «SRTM X-SAR».
В то же время при работе с данными, полученных по материалам космической стереосъемки, необходимо иметь и другие материалы для оценки точности получаемых результатов и выбора оптимальной ЦМР. В нашем случае таким материалом являются данные цифровой модели рельефа, построенной путем интерполяции оцифрованных изолиний с топографической карты масштаба 1:10000.
Целью дипломной работы является сравнительная оценка точности карт углов наклона, получаемых на основе глобальных общедоступных ЦМР (сравнительный анализ с данными топографической карты).
Задачи:
1) Скачать и подготовить листы глобальных ЦМР «ALOS World 3D-30m», «ASTER GDEM», « SRTM C-SIR» и «SRTM X-SAR» на исследуемую территорию.
2) Построить детальную ЦМР на основе информации о рельефе с топографических карт масштаба 1: 10000.
3) Вычислить основной морфометрический параметр рельефа (угол наклона).
4) Построить карты углов наклона.
5) Выполнить сравнительный статистический анализ точности полученных глобальных ЦМР.
В ходе выполнения дипломной работы мы освоили основные методики построения цифровых моделей рельефа, а так же вычислили основной морфометрический параметр рельефа - угол наклона. На основе изученных методик были построены цифровые модели рельефа и карты углов наклона. Для этой цели были использованы данные глобальных ЦМР и данные с топографической карты масштаба 1:10000. Созданная проверочная ЦМР «ТОПО 10000» позволила выполнить сравнительную оценку точности карт углов наклона получаемых на основе глобальных ЦМР.
В результате проделанной работы было установлено следующее:
1) Наибольшие показатели средней ошибки углов наклона принадлежит карте, которая построена с использованием модели «ASTER GDEM2», что сильно завышает средние углы наклона, при их сравнении с ЦМР построенной по топографической карте масштаба 1:10000;
2) Наилучшие (наименьшие) показатели в целом по ошибкам продемонстрировала ЦМР «SRTMC-SIR».
3) Основываясь на полученные данные, можно сказать, что модель «SRTM C-SIR», по сравнению с другими моделями, имеет большую точность, поэтому среди всех ЦМР имеющих свободный доступ в сети Интернет, лучше использовать модель «SRTM C-SIR» для вычисления моделей углов наклона.
