Тема: Закономерности развития термокарстовых процессов в пределах озерно-термокарстовых равнин (на основе подходов математической морфологии ландшафта)
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
Глава 1. Современное состояние изучения развития морфологической структуры озерно-термокарстовых равнин
Глава 2. Статические закономерности пространственных структур термокарстовых очагов озерно-термокарстовых равнин
2.1. Базовая модель озерно-термокарстовых равнин
2.2. Описание участков исследования
2.3. Закономерности распределения размеров термокарстовых очагов озерно-термокарстовых равнин
2.4. Закономерности расположения термокарстовых очагов озерно-термокарстовых равнин
Глава 3. Закономерности динамики пространственных структур термокарстовых очагов озерно-термокарстовых равнин
Глава 4. Оценка опасности поражения инженерных сооружений при развитии термокарстовых процессов
4.1. Оценка опасности поражения линейного инженерного сооружения
4.2. Оценка опасности поражения площадного инженерного сооружения
4.3. Оценка опасности поражения точечного инженерного сооружения
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
Приложение 1. Соответствие условий исследуемых участков и параметров модели
📖 Введение
Цель
Целью данной работы является выявление и эмпирическое обоснование закономерностей развития термокарстовых процессов в пределах озерно-термокарстовых равнин в различных физико-географических, геологических и геокриологических условиях на основе подходов математической морфологии ландшафта и обоснование способов их использования для оценки природных рисков.
Для достижения данной цели решались следующие задачи:
- изучение закономерностей размеров и расположения термокарстовых очагов;
- исследование динамики размеров термокарстовых озер;
- обоснование и развитие методов для оценки опасности поражения различных инженерных сооружений;
- оценка воздействия различных природных факторов на закономерности распределения размеров и расположения озер.
Фактическим материалом диссертационной работы являются данные, полученные автором в результате камеральных и полевых исследований, проведенных в 2007 - 2012 годах, материалы космических съемок разных сроков среднего и высокого разрешения, а также геологические и геокриологические фондовые данные. Полевые исследования проводились в Забайкалье (Читинская область) и Ямало-Ненецком округе совместно с лабораторией геокриологии ИГЭ РАН. Часть исследований велась в рамках гранта РФФИ №12-05-31301, где автор выступал в качестве руководителя.
Защищаемые положения.
1. Эмпирически обосновано, что размеры термокарстовых понижений в пределах однородных участков в различных физико-географических и геокриологических условиях имеют логнормальное распределение, а распределение числа термокарстовых понижений - пуассоновское распределение; факторы слияния и наличия сообщающихся озер существенно не влияют на вид распределения размеров.
2. Динамика изменения площадей термокарстовых озер в различных физико-географических и геокриологических условиях при малых временных интервалах, как показывает анализ эмпирических данных, может быть описана как нормальным, так и логнормальным распределением; это связано с величиной интервалов, а также с гидрологически и геокриологически обусловленными колебаниями площади водной поверхности озер.
3. В разных физико-географических и геокриологических условиях вероятность поражения разных типов инженерных сооружений, согласно опытным данным, описывается на основе использования экспоненциального закона.
Научная новизна настоящей работы связана со следующими основными элементами:
- впервые проведено широкое эмпирическое обоснование закономерностей распределения размеров и расположения термокарстовых понижений в различных физико-географических и геокриологических условиях, проанализированы воздействия возможных осложняющих факторов;
- впервые на базе опытных данных выполнено исследование вероятностных моделей динамики размеров термокарстовых озер в разных физико-географических и геокриологических условиях;
- в разных физико-географических и геокриологических условиях проведена апробация аналитической оценки вероятности поражения инженерных сооружений разных типов, на основе параметров распределения, размеров и расположения термокарстовых очагов;
- впервые выявлено, что эмпирические данные по закономерностям распределения площадей термокарстовых понижений делают более вероятной гипотезу о преимущественно одновременном начале термокарстовых процессов, а также выявлено асинхронное изменение площадей озер в пределах однородных участков;
- получены новые фактические данные о размерах и расположении термокарстовых очагов и их динамике в разных физико-географических и геокриологических условиях.
Практическая ценность. В практическом отношении проведенное исследование позволяет получить новые методы решения следующих задач:
- количественная оценка природных опасностей и риска для различных инженерных сооружений применительно к термокарстовым процессам;
- прогнозирование развития озерного термокарста;
- совершенствование геоэкологической оценки территорий развития термокарстовых процессов;
- разработка новых методов интерпретации материалов дистанционных съемок.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации автором лично и в соавторстве подготовлено 35 работ, в том числе 5 статьей в рецензируемых журналах, 8 статей в зарубежных изданиях. Результаты и основные защищаемые положения работы докладывались на 4 всероссийских и 14 международных конференциях, в том числе: Сергеевские чтения 2008, 2013; Regional Conference of the International Association of Geomorphologists IV, Svalbard 2007, 33-й и 34-й Международные геологические конгрессы (Норвегия 2008, Австралия 2012); International Conference “Four Dimensions of Landscape”, Warsaw, 2011; Международная научно-практическая конференция по проблемам снижения природных опасностей и рисков (ГЕОРИСК-2012) Москва, 2012; Десятая Международная конференция по мерзлотоведению (TICOP), Салехард, 2012; Геокриологическое картографирование: проблемы и перспективы, Москва, 2013; International Conference «Earth Cryology: XXI Century», Pushchino, 2013; International Geographical Union Regional Congress, Japan, 2013.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю А.С. Викторову, директору ИГЭ РАН академику B. И. Осипову, сотрудникам лаборатории дистанционного мониторинга геологической среды ИГЭ РАН О.Н. Трапезниковой, М.В. Архиповой, Т.В. Орлову, А.А.Викторову П.В. Березину, Б.В. Георгиевскому, А.В. Звереву, C. А. Садкову, сотрудникам института Н.А. Румянцевой, Д.О. Сергееву и сотруднику кафедры геокриологии геологического факультета МГУ В.Е. Тумскому.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Объем работы составляет 109 страниц, включая 24 рисунка и 22 таблицы; библиографический список включает 103 наименование.
✅ Заключение
- методы математической морфологии ландшафта в сочетании с дистанционными пригодны для изучения закономерностей размеров, расположения и динамики озерного термокарста в различных физико-географических условиях;
- базовые положения предлагаемой математической модели развития термокарстовых процессов для озерных термокарстовых равнин, в целом подтверждаются опытными данными;
- измерения на озерах, расположенных по полигональной решетке, не обнаружили пуассоновской закономерности в расположении озер, характерных для озерно-термокарстовых равнин;
- для исследуемых участков наиболее вероятен вариант синхронного старта процесса;
- асинхронное изменение площадей водной поверхности озер на отдельно взятой площадке, позволяет предположить слабость влияния на динамику площадей озер метеорологических условий в конкретный год;
- рассмотрение моделей роста площадей термокарстовых очагов (озер), выявило, что для исследуемых участков, предположение о логнормальном росте более всего отвечает экспериментальной кривой распределения площадей;
- распределение Пуассона для расположения термокарстовых озер справедливо для различных условий, в частности, независимо от слияния озер но, видимо, на него влияет анизотропность их роста, например по преобладающим ветрам;
- были экспериментально проверены математические оценки вероятности поражения линейных, площадных и точечных инженерных сооружений озерным термокарстом на основе математической морфологии ландшафта;
- эмпирически обоснована возможность оценки вероятности поражения
инженерных сооружений на основе повторных данных дистанционного
зондирования.



