использование ГИС при картографировании рельефа Курской области

Такого рода модели классифицируются по масштабу и площади исследуемых территорий. Выделяют региональные, детальные и локальные модели. В качестве примера рассмотрим создание региональной (Курская область) и детальной (Михайловский железорудный район, расположенный в Курской области) моделей. Для разработки и создания такого рода моделей последовательно проходят несколько этапов:1) создание пространственно-временных схем изучаемых объектов;2) формирование модели, базирующейся на разработанной схеме;3) создание базы данных модельных объектов;4) калибровка модели;5) разработка и решение прогнозных задач с целью выработки рекомендаций.На первом этапе производят схематизацию природной гидрогеологической системы в виде связанных гидравлически напорных, безнапорных и напорно-безнапорных горизонтов, разделенных слабопроницаемыми слоями с учетом имеющихся представлений о питании, стоке и разгрузке водоносных горизонтов. Одновременно с этим используются данные о гидрогеологической стратификации регионального или локального масштабов. Также при создании геофильтрационной схемы руководствуются топологией водоносных горизонтов, их границ распределения, разведанных участков загрязнения и т.п. Для этого используются гидрогеологические карты, отображённые на рисунке 7 и 8.Рисунок 7. Пример цифровой гидрогеологической основы для детальной ПДМ Михайловского железорудного района.Рисунок 8. Пример цифровой геологической основы для региональной ПДМ Курской области.Затем проводится анализ рядов режимных наблюдений за уровнями подземных вод и формируется структура модели.Для начала создаётся сеточная модель и привязка её к местности путём введения географических координат и определение азимута. Затем полученные цифровые карты группируются по слоям и каждому слоя присваиваются определённый набор характеристик[17,18].Затем выполняется этап наполнения модели информацией, в которой отражаются следующие данные[18]: абсолютные отметки поверхности земли, абсолютные отметки уровней рек, естественных и искусственных водоемов и гидротехнических сооружений (водохранилищ, хвостохранилищ, гидроотвалов)местоположение мониторинговых скважин, водозаборов (эксплуатационных скважин), шахт, дренажных систем карьеров, гидротехнических сооружений на различные моменты времениплощади распространения водоносных и слабопроницаемых горизонтов и комплексовкарты проводимости водоносных горизонтов и комплексовкарты коэффициентов перетекания разделяющих слабопроницаемых толщкарты кровель горизонтовразличные карты, необходимые для обоснования фильтрационных параметров водоносных горизонтов и комплексов - литолого-фациальные, структурно-тектонические, почвенные и пр.карта инфильтрационного питанияДля этого могут применяться дополнительные тематические карты. Поскольку существует задача, чтобы на основе карты рельефа создать геофильтрационную модель, необходимо использование фактографической информации, а именно[18]:паспортные данные скважин, включая данные фильтрационных опробований и результаты определения фильтрационных параметроврасходы поверхностных водотоков по различным створамвеличины водоотлива из карьеров и шахтдебиты эксплуатационных скважин или расходы действующих водозаборовабсолютные отметки среднегодовых уровней подземных вод водоносных горизонтов и комплексов по скважинамЗатем проводится калибровка модели с целью уточнения фильтрационных параметров. Итогом, становится карта рельефа, на которой отражены условия питания подземными водами (рис. 9)[18].Рисунок 9. Пример цифровой карты районирования условий питания подземных вод, синтезированной с применением ГИС-технологий.ВыводГИС-системы позволили кардинальным образом преобразовать сущность и роль картографирования различных данных, что позволило получаемым картам из конечного продукта превратиться в базу геоданных, в которых отображаются исходные данные и различного рода информационные решения, получаемые в зависимости от нужд пользователя. Инструменты ГИС представлены различными методами изучения, в которые входят методы моделирования, принципы географической интерполяции и экстраполяции, а также методы географической индикации и другие. Стоит отметить, что геоинформационные системы тесно связаны с другими информационными системами. ГИС не только использует данные других информационных систем для анализа объектов, но также является и поставщиком новой, интегрированной информации для данных систем.Отличительными особенностями ГИС являются высокое развитие аналитического аппарата, возможность управления большими объёмами данных, а также наличие инструмента для ввода, обработки и визуализации пространственных данных. Особенностью геоинформационных систем является построение и дальнейшая обработка карт рельефа, которые являются важнейшим источником информации при геологических, экологических и др. исследований, а также при проведении мониторинговых работ.Как было показано на примере Курской области, использование геоинформационных систем при картографировании рельефа позволяет создавать карты рельефа посредством разработки цифровой модели на основе данных дистанционного зондирования Земли и с применением различных программных обеспечений.Также на основе полученных карт рельефа и дополнительных источников информации возможно создание системы разномасштабных ПДМ, которые используются для мониторинга исследуемой территории. В работе был приведён пример создание региональной и локальной ПДМ для Курской области и Михайловского железорудного района.Необходимо отметить также выявленные преимущества использования геоинформационных систем:1) возможность организации единого банка данных для моделей различного уровня;2) возможность оперативного обмена данными с ГИС различного уровня и вида;3) оперативная актуализация информации;4) широкий территориальный охват.Список использованной литературы.Lellouche J. M. Evaluation of global monitoring and forecasting systems at Mercator Océan / Lellouche J. M., O. Le Galloudec, M. Drévillon, C. Régnier, E. Greiner, G. Garric, N. Ferry, C. Desportes, C. E. Testut, C. Bricaud, R. Bourdallé-Badie B., Tranchant, M. Benkiran, Y. Drillet, A. Daudin, and C. De Nicola // Ocean Science, 9, 57-81.Leuliette, E. 2004: Calibration of TOPEX/Poseidon and Jason altimeter data to construct a continuous record of mean sea level change,Marine Geodesy,27, 79-94.Беручашвили Н.Л., Жучкова В.А. Методы комплексных физико-географических исследований: Учебник. – М.: Изд-во МГУ, 1997. – 320 с.Боев А.Г. Радиолокационные методы и средства оперативного дистанционного зондирования Земли с аэрокосмических носителей. // Под ред. С.Н. Конюхова, В.И. Драновского, В.Н. Цымбала. НАН Украины, 2007. 439 сГарбук С.В. Космические системы дистанционного зондирования Земли / Гарбук С.В., Гершензон В.Е. // М.: Издательство А и Б, 1997Дьяконов К.Н., Касимов Н.С., Тикунов В.С. Современные методы географических исследований. – М.: Просвещение: АО «Учебная литература», 1996. – 207 с.Зворыкин К.В. Географическая концепция природопользования // Вестн. Моск. ун-та. – Сер. 5. Геогр. – 1993. – № 3. – С. 3–16.Зольников И.Д. Лямина В.А. Чупина Д.А. Селятицкая Н.А. Геоинформационное картографирование геоморфологической основы ландшафтов Чуйской степи./«ИнтерКарто-ИнтерГИС 17»Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт, 2011Зятькова Л. К. Геомониторинг природной среды / Л. К. Зятькова , И. В. Лесных. - Новосибирск, 2004Калюжная Н.С., Сохина Э.Н., Калюжная И.Ю., Хоружая В.В., Побежимова А.В., Кочеткова А.И., Наконечников И.В. К вопросу об использовании информационно-аналитических технологий при оценке состояния водных объектов рыбохозяйственного значения // Проблемы устойчивого развития и эколого-экономической безопасности региона : материалы XII Межрегиональной научно-практической конференции, 10, 18 марта 2016 г., г. Волжский / ред-кол.: М. М. Гузев, М. В. Леденева, А. И. Кочеткова. - Волгоград : Изд-во Вол-ГУ, 2016. - С. 114-117.Кошелева Ольга Юрьевна Применение геотопологического подхода в картографировании агролесоландшафтов юга Приволжской возвышенности // Известия ОГАУ. 2017. №1 (63).Курбатова И.Е. Использование ГИС-технологий для оценки влияния антропогенно нарушенных водосборов боковых притоков на Цимлянское водохранилище // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий. Материалы III Международной научно-практической конференции,. 2015. С. 136-145.Лебедев С.А. Спутниковая альтиметрия в науках о Земле. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса / С.А. Лебедев . - 2013. Т. 10. No 3. С. 33-49. Геофизическийцентр РАН, Москва.Лопаткин Д.А., Шерстянкин П.П., Геоинформационное картографирование рельефа дна озера Байкал // Геодезия и картография. – 2015. – № 3. – С. 22-28.Новаковский Б.А., Прасолов С.В., Прасолова А.И. Цифровые модели рельефа реальных и абстрактныхгеополей. – М.: Научный мир, 2003. – 64 с.Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Волкова И.С., Пермяков Р.В. Геоинформационное обеспечениемоделирования рельефа с использованием цифровых фотограмметрических станций // Геоинформатика. – 2011.-№4. – с.42-48Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Каргашин П.Е., Пермяков Р.В. Цифровые модели рельефа втематическом картографировании // Современная географическая картография // Под.ред. И.К.Лурье иВ.И.Кравцовой. М.: Дата+, 2012. С.36-48.Рошаль А.А,.Френкель А.Д, Потапова Е.Ю.Разработка и технология формирования системы разномасштабных геофильтрационных ПДМ на примере Белгородской и Курской областей// Геодезия и картография. – 2018. – № 6 – С. 22-28.Стурман В.И. Экологическое картографирование. – М.: Аспект Пресс, 2003. – 251 с.Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. – М.: Техносфера, 2008. – 312 с.Чупина, Д. А. ГИС-картографирование морфокомплексов на основеморфометрических характеристик и управляемых классификаций [Текст] /Д. А. Чупина, И. Д. Зольников, В. А. Лямина // Геология и минерально-сырьевыересурсы Сибири. – 2012. – № 2. – С. 96–103.