Введение
ГЛАВА 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5
1.1. ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ
ГРАНИЦ ВОДОСБОРОВ 5
1.2. ОПИСАНИЕ ТЕСТОВОЙ ТЕРРИТОРИИ 8
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ
ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ГРАНИЦ ВОДОСБОРОВ 15
ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЫ 17
3.1. ПРОЦЕСС СОЗДАНИЯ ПРОВЕРОЧНЫХ ЦМР 17
3.2. АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ ГРАНИЦ ВОДОСБОРОВ ДЛЯ
ПРОВЕРОЧНОЙ ЦМР 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
До настоящего времени система землепользования ориентировалась главным образом на задачи производства, что привело к возникновению экологических проблем. Особенно ярко это проявилось в сельском хозяйстве, которое больше других отраслей зависит от состояния земли как комплексного природного ресурса и главного средства производства. Увеличение площади сельскохозяйственных угодий, подверженных негативным природным процессам, развитие эрозии и дефляции, снижение плодородия почвенного покрова требуют проведения мероприятий по рационализации сельскохозяйственного производства. Сбалансированность в системе использования природных ресурсов, формирование адаптивного сельскохозяйственного землепользования позволят создать устойчивое сельскохозяйственное земле- и природопользование.
Решить задачу сбалансированного использования природных ресурсов вообще и земельных ресурсов в частности позволяет применение принципов бассейновой концепции. Бассейн представляет собой интегральную природно-хозяйственную систему, так как он является ареной взаимодействия природы и общества, где взаимосвязаны природные, экономические и социально-демографические процессы, поэтому при решении задач территориального планирования рационально использовать принципы бассейновой концепции.
Для реализации принципов бассейновой концепции первоочередной задачей является построение адекватных карт границ водосборов. В настоящее время построение карт границ водосборов чаще всего реализуется с использованием ГИС и цифровых моделей рельефа. При этом ключевым является пространственная детальность цифровых моделей рельефа, чем она больше, тем точнее, на наш взгляд, будет проведена граница.
Оценка качества проведения границ водосборов осуществляется с использованием качественных и количественных критериев. В качестве количественного критерия применяются показатели площади 3
картографической модели водосбора по справочным данным и по данным оцененным в ГИС. В то же время водосборы имеющие близкие площади могут иметь границы положение которых различается в пространстве.
Поэтому целью данной работы явилась количественная оценка пространственного положения границ водосборов.
Основные задачи в работе:
1. Загрузка и подготовка для последующего анализа модели
водосборов «ECRINS»;
2. Построение проверочных ЦМР для ключевых участков,
построенных на основе тематической информации о рельефе с топографических карт масштаба 1:10000(«ТОПО 10000»);
3. Подготовка для последующего анализа картографической модели границ водосборов, полученных на кафедре ландшафтной экологии для Европейской территории России(«Basins-EPR»)
4. Построение границ водосборов по ЦМР «ТОПО 10000»;
5. Сравнительный количественных анализ границ водосборов модели «ERCINS», «Basins-EPR».
В ходе данной работы было произведено визуальное и количественное сравнение двух картографических моделей границ водосборов «ECRINS» и «Basins-EPR», которые были созданы на основе двух цифровых моделей рельефа, имеющих различную детальность: SRTMU GMTED2010.
Сравнительный анализ выполнялся с использованием заведомо более детальной модели рельефа, построенной по карте масштаба 1:10000. Сравнительный анализ был выполнен с использованием полуавтоматического пространственно-гидрологического анализа, выполненного в таких ГИС как: «ARCGIS»; «WhiteBoxGAT».
Как визуальный так и количественный анализ показали, что модель границ водосборов созданная на основе более детальной ЦМР, ожидаемо ближе к границам с карты масштаба 1:10000. В то же время мы можем утверждать, что ошибка положения границ сопоставимы с шагом исходной сетки модели рельефа.
Полученные закономерности характерны для типа рельефа преобладающего на данной территории, возможность применения данной закономерности для других типов рельефа требует дополнительной проверки.
1. Волков С.Н. Землеустройство. Системы автоматизированного проектирования в землеустройстве, 2002.
2. Ермолаев О. П., Мальцев К. А. Использование цифровых моделей рельефа для автоматизированного построения границ водосборов // Геоморфология. — 2014.
3. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. Москва: ЦНИИГАиК, 2002. 48 с.
4. Кошель С. М., Энтин А. Л. Современные методы расчета распределения поверхностного стока по цифровым моделям рельефа // Геоморфологи: Современные методы и технологии цифрового моделирования рельефа в науках о Земле. — Вып. 6. — Медиа-ПРЕСС Москва, 2016. — С. 24-34.
5. Мальцев К.А. Построение цифровых моделей рельефа при помощи кубических парабол // Геоморфология. 2006, № 3. С. 30-36
6. Носов С.И.Справочник агроклиматического оценочного зонирования субъектов РФ (2010). — ФГУП "Госземкадастрсъёмка"- ВИСХАГИ.
7. Шихов А.Н., Черепанова Е.С., Пономарчук А.И.
Геоинформационные системы: применение ГИС-технологий при решении гидрологических задач: практикум: учеб. пособие / Перм. гос. нац. исслед. ун-т. - Пермь, 2014. - 91 с
8. BigData и суперкомпьютеры. Журнал Геоматика, 2015, №3, 81.
9. ANU Fenner School of Environment and Society and Geoscience Australia, 2008. GEODATA 9 Second DEM and D8 Digital Elevation Model and Flow Direction Grid, User Guide. GeoscienceAustralia, 43 pp.
10. Hutchinson, M. F. 1996. A locally adaptive approach to the interpolation of digital elevation models. In Proceedings, Third international Conference/Workshop on integrating GIS and Environmental Modeling. Santa
Barbara, CA: National Center for Geographic Information and Analysis. Веб-сайт :http://www.ncgia.ucsb.edu/conf/SANTA FE CD-
ROM/sf papers/hutchinson michael dem/local.html.
11. Jonathan de Ferranti B.A. Digital elevation of North Eurasia: Viewfinderpanoramas // Last upload. 21 August 2009.
12. O’Callaghan J.F. and Mark D.M. The extraction of drainage networks from digital elevation data // Computer vision, graphics, and image processing. 1984. Vol. 28. No. 3. P. 323-344.
13. Samsonov T., 2011. Multiscale hypsometric mapping // Advances in Cartography and GIScience, Vol. 1. — Lecture Notes in Geoinformation and Cartography. — Heidelberg, Germany: Heidelberg, Germany. — P. 497-520. DOI: 10.1007/978-3-642-19143-5_28
14. Samsonov T., Jenny B., 2015. Small-scale and multi-scale relief mapping // Mountain Cartography: 16 Years ICA Commission on Mountain Cartography. — Vol. 21 of Wiener SchriftenzurGeographie und Kartographie. — University of Vienna Vienna, Austria. — P. 77-86.
15. Zevenbergen, L.W. and Thorne, C.R., 1987. Quantitative analysis of land surface topography. Earth Surface Processes and Landforms, 12 (1), 47 -56
Интернет -ресурс:
16. https://pro.arcgis.com/ru/pro-app/tool-reference/3d-analyst/how-topo-to-raster-works.htm
Законодательные материалы
17. Постановление правительства Саратовской области от 28 декабря 2007 года N 477-П «Об утверждении схемы территориального планирования Саратовской области (с изменениями на 24 октября 2014 года)»