Комплексный морфометрический анализ территории Горецкого района с использованием данных дистанционного зондирования земли

Впервые для территории Горецкого р-на Могилевской обл. по данным гидрологически корректной цифровой модели рельефа выполнен комплекс картометрических и морфометрических расчетов, а также построены карты эрозионной сети из элементов 1-4 порядков и густоты горизонтального расчленения рельефа. В качестве исходных использовались данные радарной топографической съемки SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) с пространственным разрешением 1 угловая секунда (30 м). Комплексный морфометрический анализ цифровой модели рельефа выполнялся с использованием функциональных возможностей набора инструментов «Пространственный анализ» и «Гидрология» ArcGIS версии 10.3. Были идентифицированы тальвеги четырех порядков с общей длиной 508,21 км; при этом на тальвеги 1-го порядка приходится 54,2 % суммарной длины, а на суммарную длину тальвегов 1–2 порядков – 79 % общей длины. Средняя длина тальвегов колеблется в пределах от 0,59 до 1,91 км, а распределение длин разнопорядковых тальвегов подчиняется обратному экспоненциальному закону. Соотношение длин тальвегов колеблется от 0,17 до 0,73, достигая максимального значения для водотоков 2-го порядка, а преобладание среди идентифицированных водотоков тальвегов 1–2 порядков свидетельствует о развитии водноэрозионных процессов в пределах исследуемой территории. По результатам выполнения кросс-валидации наиболее пригодным для целей прогнозирования пространственного распределения степени горизонтального расчленения рельефа оказался метод эмпирического байесовского кригинга, в результате применения которого была получена поверхность, минимальная величина горизонтального расчленения рельефа которой составляет 1,89 км/км2, а максимальная – 3,45 км/км2. Модель автоматизации процесса выполнения морфометрического анализа рельефа с использованием функциональных возможностей приложения ModelBuilder ArcGIS может быть использована для оптимизации процесса межхозяйственного землеустройства территории и планирования мелиоративных мероприятий.

1. Кесель, Э. А. Морфометрический анализ цифровой модели рельефа Смолевичского района Минской области для целей землеустройства / Э. А. Кесель, Е. С. Губаревич, А. В. Мороз // Инновационные достижения науки и техники АПК : сб. науч. ст. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов, студентов. – Кинель : РИО СГСХА, 2018. – С. 111–114.

2. Arulbalaji, P. Geospatial tool-based morphometric analysis using SRTM data in Sarabanga Watershed, Cauvery River, Salem district, Tamil Nadu, India / P. Arulbalaji, B. Gurugnanam // Applied Water Science. – 2017. – Vol. 7. – P. 3875–3883. DOI: 10.1007/s13201-017-0539-z.

3. Дамшевич, А. Возможности использования цифровой модели рельефа для изучения влияния морфометрических показателей на влажность почв / А. Дамшевич // Земля Беларуси. – 2017. – № 1. – С. 42–45.

4. Михайлов, В. А. Комплексный морфометрический анализ Тарханкутского полуострова с помощью ГИС [Электронный ресурс] / В. А. Михайлов // Совр. науч. исслед. и инновации. – 2015. – № 2. – Ч. 4. – Режим доступа:: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/46640. – Дата доступа: 28.06.2020.

5. Kumar, A. Morphometric analysis of six sub-watersheds in the central zone of Narmada River / A. Kumar, S. K. Samuel, V. Vyas // Arabian Journ. of Geosciences. – 2015. – Vol. 8. – P. 5685–5712. DOI:10.1007/s12517-014-1655-9.

6. Погорелов, А. В. Морфометрия рельефа бассейна реки Кубани: некоторые результаты цифрового моделирования / А. В. Погорелов, Ж. А. Думит // Географ. исслед. Краснодар. края. – Вып. 2. – 2007. – С. 7–23.

7. Sreedevi, P. D. The significance of morphometric analysis for obtaining groundwater potential zones in a structurally controlled terrain / P. D. Sreedevi, K. Subrahmanyam, A. Shakeel // Environmental Geology. – 2005. – Vol. 47(3). – P. 412–420. DOI: 10.1007/s00254-004-1166-1.

8. Strahler, A. N. Quantitative geomorphology of drainage basins and channel networks / A. N. Strahler / Handbook of Applied Hydrology. – New York : McGraw Hill Book Company, 1964. – Section 4–11. – P. 439–476.

9. Schumm, S. A. Evolution of drainage systems and slopes in Badlands at Perth Amboy, New Jersey / S. A. Schumm // Bulletin Geological Society of America. – 1956. – Vol. 67 (5). – P. 597–646. DOI:10.1130/0016-7606(1956)67[597:EODSAS]2.0.CO;2.

10. Manjare, B. Prioritization of sub-watersheds of Chandrabhaga river from Purna river basin, Maharashtra using geospatial techniques / B. Manjare, S. Paunikar, J Shrivatra // Journ. of Geosciences Research. – 2019. – № 2. – Р. 111–120.

11. Horton, R. E. Erosional development of streams and their drainage basins: Hydrological approach to quantitative morphology / R. E. Horton // Bulletin Geological Society of American. – 1945. – Vol. 56. – P. 275–370. DOI:10.1177/030913339501900406.

12. Drainage morphometry and its influence on hydrology in a semi-arid region: using SRTM data and GIS / Sreedevi P. D [at al. ] // Environmental Earth Sciences. – 2013. – Vol. 70 (2). – P. 839–848. – DOI: 10.1007/S12665-012-2172-3

13. Horton, R. E. Drainage basin characteristics / R. E. Horton //. Transactions of the American Geophysical Union. – 1932. – Vol. 13. – P. 350–361. DOI: 10.1029/TR013i001p00350.

14. Strahler, A. N. Quantitative slope analysis / A. N. Strahler // Bulletin Geological Society of American. – 1956. – Vol. 67. – P. 571–596. DOI:10.1130/0016-7606(1956)67[571:qsa]2.0.co;2.

15. Симонов, Ю. Г., Симонова Т. Ю / Речной бассейн и бассейновая организация географической оболочки / Ю. Г. Симонов // Эрозия почв и русловые процессы. – М. : Изд-во Моск. ун-та, 2003. – Вып. 14. – С. 7–32.

16. Шарапов, С. В. Морфологический анализ рельефа при экологических изысканиях на объектах подземного хранения газа / С. В. Шарапов // Вестн. Моск. ун-та. – 2010. – № 1. – Сер. 5. География. – С. 28–34.

17. Waikar, M. L. Morphometric analysis of a drainage basin using geographical information system: a case study / M. L. Waikar, A. P. Nilawar // International Journ. of Multidisciplinary and Current Research. – 2014. – Vol. 2. – Р. 179–184.

18. Analysis of drainage morphometry and watershed prioritization in Bandu Watershed, Purulia, West Bengal through remote sensing and GIS technology: a case study / Das A. [at al.] // International Journ. of Geomatics and Geosciences. – 2012. – Vol. 2 (4). – P. 995–1013.

19. Полякова, Е. В. Морфометрический анализ рельефа острова Вайгач по данным дистанционного зондирования Земли / Е. В. Полякова, М. Ю. Гофаров // Совр. пробл. дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2014. – Т. 11. – № 1. – С. 226–234.

20. Курлович, Д. М. Морфометрический ГИС-анализ рельефа Беларуси / Д. М. Курлович // Земля Беларуси. – 2013. – № 4. – С. 42–48.

21. Позаченюк, Е. А. ГИС-анализ морфометрических показателей рельефа Центрального Предгорья главной гряды Крымских гор для целей ландшафтного планирования / Е. А. Позаченюк, Е. А. Петлюкова // Уч. зап. Крым. федерал. ун-та им. В. И. Вернадского. – География. Геология. – Том 2 (68). – 2016. – С. 96–113.

22. Мыслыва, Т .Н. Сравнение эффективности методов интерполяции на основе ГИС для оценки пространственного распределения гумуса в почве / Т. Н. Мыслыва, О. А. Куцаева, А. А. Подлесный // Вестн. БГСХА. – 2017. – № 4. – С. 146–152.