Методика дешифрирования архивных и современных космических снимков для изучения динамики склоновых процессов в долине р. Гейзерная (Камчатка)

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-266-283

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Е.А. Балдина

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Географический факультет,
Ленинские горы, д. 1, 119991, Москва, Россия;
E-mail: baldina@geogr.msu.ru

Е.В. Лебедева

Институт географии РАН,
Старомонетный пер., д. 29, Москва, Россия;
E-mail: ekaterina.lebedeva@gmail.com

А.А. Медведев

Институт географии РАН,
Старомонетный пер., д. 29, Москва, Россия;
E-mail: a.a.medvedeff@gmail.com

Аннотация

На основе сформированной базы источников пространственных тематических данных для долины р. Гейзерной (Камчатка) проведены работы по выявлению участков наибольшей активизации современных экзогенных процессов и проявления эндогенных процессов на максимально возможном временном отрезке (более 50 лет). Материалами послужили космические снимки высокого пространственного разрешения (0,5–3 м), полученные со спутников Key-Hole-4 (1964 г.), GeoEye (2009 г.), Pleiades-1А/1B (2013, 2016 гг.), World-View-2 (2017 г.), использованы также результаты полевых обследований местности и съемка с БПЛА в 2021 г., литературные и фондовые материалы. Разработанная методика дешифрирования включала как последовательное дешифрирование предварительно геометрически согласованных разновременных снимков, так и их цифровую обработку: квантование яркостей, расчет вегетационного индекса NDVI, формирование цветного многовременного композита, что позволило разделить покрытые растительностью и обнаженные участки склонов по формальным признакам и повысило общую достоверность дешифрирования. Расчеты, выполненные на основе проведенных работ, позволили определить, что доля общей площади долины, пораженной современными склоновыми процессами, составила на 1964 г. 10,5 %, на 2009 г. — 14,8 % и 13 % в 2017 г. В процессе дешифрирования установлено, что современные склоновые процессы доминируют на левобережье р. Гейзерной, где сосредоточено более 75 % площади всех обнажений (или 10,2 % от общей исследуемой площади долины), что, по-видимому, обусловлено приуроченностью этого борта к ограничивающему кальдеру кольцевому разлому, сохраняющему свою активность, а также к наличию там участка современного поднятия территории. На правобережье реки значительные площади занимают древние крупные гравитационные смещения, возможно, связанные с обвалами краев экструзивных массивов. Среди современных процессов тут преобладают оползни-сплывы и эрозия в местах выхода грунтовых вод. На правобережье приходится менее 25 % площади всех обнажений (или 3,3 % от общей площади исследуемой территории).

Ключ. слова

эндогенные и экзогенные процессы, база снимков, выделение контуров, NDVI, многовременной синтез, ГИС

Список литературы

  1. Атлас долины реки Гейзерной в Кроноцком заповеднике. Ред. Завадская А.В. М.: КРАСАНД, 2015. 88 с.
  2. Двигало В.Н., Мелекесцев И.В. Геолого-геоморфологические последствия катастрофических обвальных и обвально-оползневых процессов в Камчатской Долине Гейзеров (по данным аэрофотограмметрии). Вулканология и сейсмология, 2009. № 5. С. 24–37.
  3. Двигало В.Н., Свирид И.Ю., Шевченко А.В., Жарков Р.В. Мониторинг и прогноз селевых процессов в камчатской Долине гейзеров на основе фотограмметрических исследований. Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита: Материалы III Межд. конф. Южно-Сахалинск: Сахалинский филиал ФГБУН Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, 2014. С. 105–108.
  4. Жуковский М.О. Использование данных спутников CORONA в археологических исследованиях. Краткие сообщения Института археологии, 2012. № 226. С. 45–54.
  5. Зеркаль О.В., Гвоздева И.П., Фролова Ю.В. Развитие оползневых процессов в долине р. Гейзерной (Камчатка). Геодинамические процессы и природные катастрофы: Тезисы докл. III Всерос. Научн. конф. с межд. участием. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2019. С. 138.
  6. Кугаенко Ю.А., Салтыков В.А., Синицын В.И. Сейсмические наблюдения в Долине гейзеров. Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле, 2007. № 2. Вып. 10. С. 171–172.
  7. Лебедева Е.В. Виды воздействия вулканической и поствулканической деятельности на флювиальный рельеф. Геоморфология, 2019. № 4. С. 49–66. DOI: 10.31857/S0435-42812019449-66.
  8. Лебедева Е.В. Влияние газогидротермальной деятельности на формирование рельефа речных долин геотермальных зон. Пути эволюционной географии, 2021: Мат-лы II Всерос. Научн. конф., посвящ. памяти проф. А.А. Величко. М.: ИГ РАН, 2021. С. 185–190.
  9. Лебедева Е.В., Жарков Р.В. Аккумулятивные формы рельефа в долинах с газогидротермальными проявлениями (на примере водотоков ряда вулканических массивов Курило-Камчатского региона). Геоморфология, 2022. Т. 53. № 1. С. 81–101. DOI: 10.31857/S0435428122010096.
  10. Лебедева Е.В., Сугробов В.М., Чижова В.П., Завадская А.В. Долина р. Гейзерной (Камчатка): гидротермальная деятельность и особенности рельефообразования. Геоморфология. 2020, № 2. С. 60–73. DOI: 10.31857/S0435428120020066.
  11. Леонов А.В. Каталог основных объектов Долины гейзеров (Кроноцкий заповедник, Камчатка). М.: ИИЕТ РАН, 2012. 217 с. Электронное издание, № гос. регистрации 0321200426. Электронный ресурс: http://www.kscnet.ru/ivs/lggp/cat/catalogue-2012.pdf
  12. Леонов А.В. Каталог гейзеров Кроноцкого заповедника. Долина гейзеров и кальдера вулкана Узон: история и современность. М.: Издательство ООО «Реарт», 2017. 384 с.
  13. Леонов В.Л. Обвал и оползень, произошедшие 4 января 2014 г. в Долине Гейзеров, Камчатка, и их последствия. Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле, 2014. № 1. Вып. 23. С. 7–20.
  14. Лобкова Л.Е., Лобков Е.Г. Экологические последствия оползня, произошедшего в Долине гейзеров 3 июня 2007 г. (первый сезон после природной катастрофы). Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Доклады VIII межд. научн. конф., посвященной 275-летию с начала Второй Камчатской экспедиции (1723–1733 гг.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во Камчатпресс, 2008. С. 114–140.
  15. Пинегина Т.К., Делемень И.Ф., Дрознин В.А., Калачева Е.Г., Чирков С.А., Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Леонов В.Л., Селиверстов Н.И. Камчатская Долина гейзеров после катастрофы 3 июня 2007 г. Вестник ДВО РАН, 2008. № 1. С. 33–44.
  16. Lee H.Y., Kim T., Park W., Lee H.K. Extraction of digital elevation models from satellite stereo images through stereo matching based on epipolarity and scene geometry. Image and Vision Computing, 2003. V. 21. No. 9. P. 789–796.
  17. Lundgren P., Lu Zh. Inflation model of Uzon caldera, Kamchatka, constrained by satellite radar interferometry observations. Geophysical research letters. 2006. V. 33. Issue 6. DOI: 10.1029/2005GL025181.
  18. Mészáros M., Szatmári J., Tobak Z., Mucsi L. Extraction of digital surface models from CORONA satellite stereo images. Journal of Environmental Geography, 2008. V. 1. No. 1–2. P. 5–10. DOI: 10.14232/jengeo-2008-43852.
  19. Sohn H., Kim G-H., Yom J-H. Mathematical modelling of historical reconnaissance CORONA KH-4B imagery. The Photogrammetric Record, 2004. V. 19. Issue 105. P. 51–66. DOI: 10.1046/j.0031-868X.2003.00257.x.

Для цитирования: Балдина Е.А., Лебедева Е.В., Медведев А.А. Методика дешифрирования архивных и современных космических снимков для изучения динамики склоновых процессов в долине р. Гейзерная (Камчатка). ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 266–283 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-266-283

For citation: Baldina E.A., Lebedeva E.V., Medvedev A.A. Technique for interpretation of archive and recent satellite images to study the slope processes dynamics in the Geyzernaya river valley (Kamchatka). InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 1. P. 266–283. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-266-283 (in Russian)