Концепция и некоторые результаты разработки инструмента оперативной оценки изменений рельефа на оползнеопасных, склонных к обрушению и пляжных участках берега

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-632-643

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

В.В. Долотов

ФГБУН Морской гидрофизический институт РАН,
ул. Капитанская, 2, 299011, Севастополь, Россия;
E-mail: vdolotov@mail.ru

А.В. Долотов

ФГБУН Морской гидрофизический институт РАН,
ул. Капитанская, 2, 299011, Севастополь, Россия;
E-mail: dolotov_a_v@mhi-ras.ru

Аннотация

В работе описывается концепция построения специализированного геоинформационного инструмента, предназначенного для автоматизированного выполнения ряда операций, связанных с проведением расчетов по оценке изменения рельефа отдельных участков прибрежной зоны моря. Инструмент используется для мониторинга малоустойчивых, склонных к проявлению оползневых и обвальных процессов участков, а также пляжей с количественной оценкой их пространственно-распределенных объемных изменений. Исходными данными для расчетов являются массивы, формируемые программой обработки аэрофотоснимков, полученных с использованием квадрокоптеров в режиме фотограмметрии. Алгоритмической основой инструмента является известный геоинформационный инструмент Cut & Fill, используемый совместно с базой данных по расположению и геометрии большого количества участков западного побережья Крыма. Последовательность операций подразумевает выборку из двух и более массивов точек по заданному для них пространственному расположению, выполнение вертикального выравнивания по контрольным точкам, выполнение интерполяции в регулярную сетку индивидуального для каждого участка размера, расчеты и представление результатов в табличном и графическом видах. Все полученные результаты сохраняются для повторного использования и, кроме этого, возможен их графический анализ на предмет пространственного и вертикального выравнивания. Возможно также построение вертикальных сечений по любому ряду или колонке регулярной сетки. Практическое тестирование инструмента выполнено для трех съемок оползнеопасного участка в районе м. Толстый за год до катастрофического оползня 18.01.2019 г., непосредственно после события и в 2021 г. по результатам последующего мониторинга. Оценка оперативности показала, что все операции по выполнению расчетов по двум сеткам проводились в течение часа после съемки с получением подробных и достоверных результатов.

Ключ. слова

картография, Крым, прибрежная зона, моделирование рельефа, геоинформационный инструмент, автоматизированные операции, фотограмметрия

Список литературы

  1. Багрова Л.А., Боков В.А., Багров Н.В. География Крыма. Киев: Лыбидь, 2001. 304 с.
  2. Гафуров А.М. Возможности использования беспилотного летательного аппарата для оценки почвенной и овражной эрозии. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2017. Т. 159. № 4. С. 654–667.
  3. Геология шельфа УССР: Среда. История и методика изучения. Киев: Наукова думка, 1982. 175 с.
  4. Горячкин Ю.Н., Долотов В.В. Морские берега Крыма. Севастополь: Колорит, 2019. 256 с.
  5. Долотов В.В., Шкляр А.А. Объемный метод оценки временной динамики состояния пляжей. Международная конференция ИнтерКарто. ИнтерГИС 21. 16–19 ноября 2015 г. Краснодар, 2015. С. 416–419.
  6. Зенкович В.П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. М.: АН СССР, 1960. Т. 1. 216 с.
  7. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: АН СССР, 1962. 278 с.
  8. Крыленко В.В., Руднев В.И. Методика аэрофотосъемки Бакальской косы. Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. № 4. С. 59–64.
  9. Лонгинов В.В. Динамика береговой зоны бесприливных морей. М.: АН СССР, 1963. 379 с.
  10. Панкеева Т.В., Миронова Н.В., Новиков Б.А. Картографирование донной растительности бухты Круглая (г. Севастополь, Черное море). Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2019. № 3. С. 61–71.
  11. Пешков В.М. Береговая зона моря. Краснодар: Лаконт, 2003. 350 с.
  12. Романюк О.С. Генезис крымских пляжей. Геология побережья и дна Черного и Азовского морей в пределах УССР. 1967. Вып. 1. С. 178–182.
  13. Силаев А.В. Исследование возможности применения материалов дистанционного зондирования Земли совместно с данными, полученными с беспилотных летательных аппаратов. Применение беспилотных летательных аппаратов в географических исследованиях. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. 2018. С. 112–114.
  14. Стешин И.С. Технология создания трехмерной модели местности на основе данных дистанционного зондирования Земли с беспилотного летательного аппарата в сервисе Maps Made Easy. Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. 2017. № 1. С. 12.
  15. Шуйский Ю.Д., Выхованец Г.В., Карасев Л.М., Макеев И.А. Морфология и динамика берегов Юго-западной части Крымского полуострова. Физическая география и геоморфология. 1984. Вып. 31. С. 83–88.
  16. Шуйский Ю.Д. Проблемы исследования баланса наносов в береговой зоне морей. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 240 с.
  17. Burdziakowski P. Evaluation of open drone map toolkit for geodetic grade aerial drone mapping—case study. 17-th International a Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM, 2017. 2017. P. 101–110.
  18. Calina J., Calina A., Badescu G., Croitoru A.C., Vangu G.M. Research on Realizing Thematic Digital Maps Using Drone Assisted Scanning Technology. 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM, 2018. 2018. P. 369–376.
  19. Krylenko M., Krylenko V. Methodological Features of Aerial Survey of Coast Relief by UAV. Proceedings of SPIE—The International Society for Optical Engineering. 8. Sep. Eighth International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment, RSCy 2020. 2020. P. 115241W.
  20. Miřijovský Ja., Brus Ja., Pechanec V. Utilization of a Small-Format Aerial Photography from Drone Pixy Concept in the Evaluation of the Landscape Changes. 11th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM, 2011, 2011. P. 345–354.
  21. Müller D., Walter T.R., Witt T., Steinke B., Schöpa A., Gudmundsson M.T., Dürig T. High Resolution Digital Elevation Modelling from TLS and UAV Campaign Reveals Structural Complexity at the 2014/2015. Holuhraun Eruption Site, Iceland. Frontiers in Earth Science. 2017. Vol. 5. P. 59.
  22. Subhan Hartanto, Mhd. Furqan, Andysah Putera Utama Siahaan, Wirda Fitriani Haversine Method in Looking for the Nearest Masjid. International Journal of Recent Trends in Engineering and Research. 2017. Vol. 3. Iss. 8. P. 186–195. DOI: 10.23883/IJRTER.2017.3402.PD61H.

Для цитирования: Долотов В.В., Долотов А.В. Концепция и некоторые результаты разработки инструмента оперативной оценки изменений рельефа на оползнеопасных, склонных к обрушению и пляжных участках берега. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 632–643 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-632-643

For citation: Dolotov V.V., Dolotov A.V. The concept and some results of the development of an operational assessment tool, relief changes in landslide-prone, prone to collapse and beaches. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 2. P. 632–643. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-632-643 (in Russian)