Тема: Сравнительный анализ точности карт экспозиции, получаемых на основе глобальных общедоступных ЦМР (сравнительный анализ с топографическими картами)

При написании дипломной работы мы воспользовались статьей 18 федерального закона N-78 («О землеустройстве») в котором говорится, что 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». В тоже время одним из видов землеустроительной документации являются «проекты защиты земель от эрозии».
В тоже время статья 11 того же закона говорит нам, что «выявления земель, подверженных водной эрозии» производится в рамках почвенных, геоботанических и других обследований и изысканий.
При разработке проекта, направленного 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).
Одним из главных факторов, обуславливающих пространственное распределение величины природно-антропогенной эрозии является рельеф, который играет важную роль, как 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) (Литвин, 2002; Ларионов, 1993). При выполнении расчетов, в качестве основных параметров являются такие морфометрические характеристики как длина и уклон склона, а также экспозиция склонов, которая влияет на характер снежного покрова и интенсивность его таяния в весенний период в связи с разной инсоляцией склонов различных экспозиций (Merritt, 2003; Баженова, 1997; Кошель, 2005).
Одним из самых распространенных методов при анализе рельефа в функционирование геосистем является морфометрический анализ. Данный метод используется широко в геоморфологии при проведении исследований в нашей стране и за рубежом. Сфера применения морфометрического анализа сильно расширилась. Также этот метод применяется для решения геоэкологических задач, строительства в различных областях и при проведении изысканий. (Глейзер и др., 2006).
При цифровом моделировании рельефа основными источниками являются крупномасштабные топографические карты, данные дистанционного зондирования Земли. С использованием ЦМР возможно быстрое создание серии тематических карт важнейших морфометрических показателей таких, как карт крутизны и экспозиций склонов, а на их основе карт эрозионной опасности, направлений поверхностного стока, устойчивости ландшафтов и т.п. (Хромых и др., 2007).
В настоящее время для расчета морфометрических характеристик используют цифровые модели рельефа (ЦМР), построенные чаще всего на регулярной растровой основе. Готовая цифровая модель рельефа может обеспечить решение самых различных задач, благодаря своим развитым функциям цифрового моделирования рельефа, встроенных в современные инструментальные программные средства ГИС. Использование цифровых моделей рельефа обеспечивает расчет различных характеристик рельефа. Под ними понимают производные от функции высот значения углов
наклона, экспозиций и формы склонов. Сначала появились алгоритмы расчета углов наклона и экспозиций. Они разрабатывались в различных целях, вошли в инструменты программных средств ГИС, а также использовались для решения задач. При этом ЦМР могут быть получены исследователями самостоятельно с использованием самых разнообразных данных и методик (Florinsky, 2016; Холл, 2015; Глобальные ЦМР, 2015).
Также можно приобрести готовые ЦМР на исследуемую территорию: «TanDEM-Х WorldDEM»; «NextMap World 10 и World 30»; ALOS AW3D и некоторые другие. Перечисленные подходы требуют материальных и/или дополнительных временных затрат, поэтому часто исследователи используют глобальные ЦМР, распространяющиеся свободно.
Целью работы является сравнительный анализ точности карт экспозиции, получаемых на основе глобальных общедоступных ЦМР.
Задачи:
1) Скачать и подготовить листы глобальных ЦМР «SRTM C-SIR», «SRTM Х-SAR», «ALOS World 3D-30m», «ASTER GDEM v.2» на изучаемую территорию;
2) Построить детальную ЦМР на основе информации о рельефе с топографических карт масштаба 1:10000;
3) Выполнить расчет моделей экспозиций с использованием всех ЦМР, используемых в работе;
4) Построить розу-диаграмму экспозиций и выполнить сравнительный анализ точности моделей экспозиций.
Купить

В ходе выполнения работы были оценена точность моделей экспозиции «SRTM С-SIR», «SRTM Х-SAR», «ALOS World 3D-30», «ASTER GDEM v.2>> и «ТОПО», а также соответственно и точность карт, получаемых на основе этих моделей.
Для этого было вычислено процентное соотношение территорий, расположенных в пределах 8 румбов и была построена роза-диаграмма экспозиций.
В ходе проведенной работы были получены следующие результаты:
1) Модель SRTM С-SIR позволяет получить экспозиции близкие к проверочной ЦМР для северо-восточных, восточных и западных склонов.
2) Модель ASTER GDEM v.2 позволяет получить экспозиции близкие к проверочной ЦМР для северных склонов, а также позволяет получить точные модели экспозиции для северо-западных и южных склонов в сравнении с другими моделями.
3) Модель ALOS World 3D-30 позволяет получить экспозиции близкие к проверочной ЦМР для юго-восточных и юго-западных склонов.
4) Модель SRTM Х-SAR не пригодна для вычисления экспозиции склонов.
Купить