Методика выделения водосборов Cанкт-Петербурга для определения поступления общего азота и фосфора в Невскую губу и восточную часть Финского залива

DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-304-317

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

С.М. Клубов

Российский государственный гидрометеорологический университет, экологический факультет,
Рижский пр-т., д. 11, Санкт-Петербург, Россия, 190103,

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле СПбГУ,
10-я линия Васильевского острова, д. 33–35, Санкт-Петербург, Россия, 199178,

3 ГБУ ДО ДТ «У Вознесенского моста» Адмиралтейского района Санкт-Петербурга,
Гражданская ул., д. 26, Санкт-Петербург, Россия, 190031,

E-mail: klubov_stepan@mail.ru

В.Ю. Третьяков

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле СПбГУ,
10-я линия Васильевского острова, д. 33–35, Санкт-Петербург, Россия, 199178,
E-mail: v_yu_tretyakov@mail.ru

В.В. Дмитриев

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле СПбГУ,
10-я линия Васильевского острова, д. 33–35, Санкт-Петербург, Россия, 199178,
E-mail: v.dmitriev@spbu.ru

А.Р. Никулина

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле СПбГУ,
10-я линия Васильевского острова, д. 33–35, Санкт-Петербург, Россия, 199178,
E-mail: st075731@student.spbu.ru

Аннотация

Невская губа и восточная часть Финского залива подвержены токсическому загрязнению и эвтрофированию, происходящему из-за избыточного антропогенного поступления общего азота и фосфора. В Санкт-Петербурге мониторинг содержания общего азота и фосфора в речном стоке выполняется только в р. Неве и ее рукавах, поэтому необходимо определение модулей стока общего азота и фосфора с водосборов тех водотоков, на которых не производится мониторинг. Для этого необходимо выделение данных водосборных бассейнов. В статье рассматривается авторская модификация методики выделения водосборных бассейнов водотоков г. Санкт-Петербурга. Она основана на использовании цифровой модели рельефа (ЦМР), созданной в результате оцифровки топографических карт. Использование наиболее популярных глобальных цифровых моделей рельефа SRTM, ASTER GDEM, полученных в результате дистанционного зондирования поверхности затруднено из-за искажений от крыш зданий, различных сооружений, древесной и кустарниковой растительности, а также других объектов: насыпей, путепроводов, заводских труб и т. п. В связи с этим глобальные цифровые модели рельефа SRTM, ASTER GDEM искаженно показывают высоту земной поверхности. Эти искажения могут приводить к ошибкам при определении границ водосборных бассейнов. Цифровая модель рельефа, созданная в результате оцифровки топографической карты, позволяет получить истинные значения высот земной поверхности. Новая ЦМР была создана нами путем оцифровки топографической карты Санкт-Петербурга и Ленинградской области 2001 г. в м-бе 1:200 000 с созданием векторного слоя точек истинных высот в Балтийской системе. В ArcGIS с помощью интерполяции слоя точек высот методом универсального кригинга была создана ЦМР с размерами ячеек 100 на 100 м. Выделение водосборных бассейнов выполнено с помощью инструмента ArcGIS Watershed. Также для выделения водосборов применялись инструменты ГИС QGIS и Saga.

Ключ. слова

цифровая модель рельефа, выделение водосборов, спутниковые снимки

Список литературы

  1. Косов Ю.В., Грибанова Г.И. Стратегия ЕС для региона Балтийского моря: проблемы и перспективы международного сотрудничества. Балтийский регион, 2016. Т. 8. № 2. С. 48–66.
  2. Лачининский С.С., Семенова И.В. Позиционирование мирового приморского города Санкт-Петербурга в Балтийском регионе. Балтийский регион, 2015. № 3 (25). С. 62–75.
  3. Мальцев К.А., Голосов В.Н., Гафуров А.М. Цифровые модели рельефа и их использование в расчетах темпов смыва почв на пахотных землях. Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки, 2018. Т. 160. Кн. 3. С. 514–530.
  4. Мосин О.В. Основные экологические проблемы Балтийского моря и пути их решения. Балтийский регион, 2011. № 1 (7). С. 41–53.
  5. Нежиховский Р.А. Река Нева и Невская губа. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 84 с.
  6. Потапова Т.М., Джиноридзе Е.Н., Королева В.П., Богданов В.Л., Шмелева И.В. Новые сведения о развитии процессов эвтрофикации литоральной зоны восточной части Финского залива. Вестник СПбГУ, 2005. Сер. 7. Вып. 4. С. 76–86.
  7. Серебрицкий И.А., Григорьев И.А. Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге. Санкт-Петербург: Сезам-принт, 2018. 448 с.
  8. Frumin G.T., Gildeeva I.M. Eutrophication of water bodies—a global environmental problem. Russian Journal of General Chemistry, 2014. V. 84. No. 13. P. 2483–2488. DOI: 10.1134/ S107036321413001.
  9. HELCOM Baltic Sea Action Plan. HELCOM Ministerial Meeting. Krakow, Poland, 15 November 2007. 101 p.
  10. Riegler G., Hennig S.D., Weber M. WORLDDEM—a novel global foundation layer. Proceedings of Joint ISPRS conference, 2015. V. XL-3/W2. P. 183–187. DOI: 10.5194/isprsarchives-XL-3-W2-183-2015.
  11. Stepanova E.V., Frumin G.T. Background nitrogen concentrations in the unmonitored and partially monitored rivers of the Gulf of Finland basin. Russian Journal of General Chemistry, 2014. V. 84. No. 13. P. 2592–2595. DOI: 10.1134/S1070363214130167.

Для цитирования: Клубов С.М., Третьяков В.Ю., Дмитриев В.В., Никулина А.Р. Методика выделения водосборов Cанкт-Петербурга для определения поступления общего азота и фосфора в Невскую губу и восточную часть Финского залива. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2023. Т. 29. Ч. 1. С. 304–317 DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-304-317

For citation: Klubov S.М, Tretyakov V.Yu., Dmitriev V.V., Nikulina A.R. Methodology for definition of boundaries of Saint Petersburg watersheds to determine the intake of total nitrogen and phosphorus into the Neva Bay and eastern part of the Finnish Gulf. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2023. V. 29. Part 1. P. 304–317. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-304-317 (in Russian)