Геоморфометрическое моделирование и картографирование антарктического оазиса Холмы Ларсеманн

DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-482-510

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторе

И.В. Флоринский

Институт математических проблем биологии РАН — филиал ФИЦ «Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН»,
Пущино, Московская обл., Россия, 142290,
E-mail: iflor@mail.ru

Аннотация

Геоморфометрические методы широко применяются в науках о Земле. Однако геоморфометрическое моделирование и картографирование антарктических оазисов до сих пор не проводилось. В статье приводятся первые результаты работ по геоморфометрическому моделированию и картографированию антарктического оазиса холмы Ларсеманн, полученные в сезон 68-й Российской антарктической экспедиции в январе–апреле 2023 г. В качестве исходных данных для расчетов и моделирования использовался фрагмент цифровой модели рельефа (ЦМР) Reference Elevation Model of Antarctica. По выделенной и отредактированной ЦМР были рассчитаны цифровые модели и построены карты 17 морфометрических характеристик: крутизна склона, экспозиция склона, горизонтальная кривизна, вертикальная кривизна, разностная кривизна, избыточная горизонтальная кривизна, избыточная вертикальная кривизна, аккумуляционная кривизна, кольцевая кривизна, минимальная кривизна, максимальная кривизна, средняя кривизна, Гауссова кривизна, несферичность, водосборная площадь, топографический индекс и индекс мощности потоков. Проведены работы по полевому геоморфометрическому дешифрированию, которое необходимо для корректных физико-географических и геолого-геоморфологических интерпретаций морфометрических карт. С этой целью пройдены 54 пеших маршрута общей длиной около 422 км, в ходе которых было отобрано 150 образцов горных пород для их последующего петрологического и минералогического анализа и трехмерного моделирования. Рассчитанные карты могут быть полезны для геологических, геоморфологических, почвенных, биологических, климатических и гидрологических исследований. Конечной целью многолетнего авторского проекта является создание цифрового геоморфометрического атласа антарктических оазисов и других свободных от оледенения территорий Антарктики.

Ключ. слова

рельеф, цифровая модель рельефа, геоморфометрия, Антарктика

Список литературы

  1. Большиянов Д.Ю. Геоморфологическое строение холмов Ларсеманн. Антарктика. Геоморфологический атлас. СПб.: Карта, 2011. С. 222–225.
  2. Боронина А.С. Крупные прорывы озер антарктических оазисов: обобщение современных знаний. Лед и снег, 2022. Т. 62. № 1. С. 141–160. DOI: 10.31857/S2076673422010122.
  3. Дрыга Д.О. К методике создания трехмерных моделей объектов культурного наследия экспонатов музейных коллекций. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2019. Т. 63. № 5. С. 512–523. DOI: 10.30533/0536-101X-2019-63-5-512-523.
  4. Мергелов Н.С. Почвы влажных долин в оазисах Ларсеманн и Вестфолль (Земля Принцессы Елизаветы, Восточная Антарктида). Почвоведение, 2014. № 9. С. 1027–1045. DOI: 10.7868/S0032180X14090093.
  5. План управления Особо охраняемым районом Антарктики (ООРА) № 174 «Стурнес» (Холмы Ларсеманн, Земля Принцессы Елизаветы). Заключительный отчет XXXVII Консультативного совещания по Договору об Антарктике, Мера 12, Приложение. Буэнос-Айрес: Секретариат Договора об Антарктике, 2014. 16 с.
  6. План управления Особо управляемым районом Антарктики № 6 «Холмы Ларсеманн» (Восточная Антарктика). Заключительный отчет XLIII Консультативного совещания по Договору об Антарктике, Мера 1. Буэнос-Айрес: Секретариат Договора об Антарктике, 2021. 41 с.
  7. Симонов И.А. Оазисы Восточной Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 176 с.
  8. Сократова И.Н. Антарктические оазисы: история и результаты исследований. СПб.: ААНИИ, 2010. 274 с.
  9. Флоринский И.В. Геоморфометрия сегодня. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Международной конференции. M.: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 2. С. 394–448. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-394-448.
  10. Флоринский И.В. Беспилотная аэрофотосъемка в летний сезон 67-й Российской антарктической экспедиции. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Международной конференции. M.: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 284–304. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-284-304.
  11. Флоринский И.В. О присвоении новых географических названий в оазисе холмы Ларсеманн (Восточная Антарктида). Геодезия и картография, 2023. № 4. С. 60–64. DOI: 10.22389/0016-7126-2023-994-4-60-64.
  12. Burgess J.S., Spate A.P., Shevlin J. The onset of deglaciation in the Larsemann Hills, Eastern Antarctica. Antarctic Science, 1994. V. 6. No. 4. P. 491–495. DOI: 10.1017/S095410209400074X.
  13. Carson C.J., Grew E.S. Geology of the Larsemann Hills, Princess Elizabeth Land, Antarctica. 1:25 000 scale Map. Canberra: Geoscience Australia, 2007. 1 p.
  14. Conrad O., Bechtel B., Bock M., Dietrich H., Fischer E., Gerlitz L., Wehberg J., Wichmann V., Boehner J. System for automated geoscientific analyses (SAGA) v. 2.1.4. Geoscientific Model Development, 2015. V. 8. P. 1991–2007. DOI: 10.5194/gmd-8-1991-2015.
  15. Evans I.S. General geomorphometry, derivatives of altitude, and descriptive statistics. Spatial Analysis in Geomorphology. London: Methuen, 1972. P. 17–90. DOI: 10.4324/9780429273346-2.
  16. Florinsky I.V. Digital terrain analysis in soil science and geology. 2nd ed. Amsterdam: Academic Press, 2016. 486 p.
  17. Florinsky I.V. An illustrated introduction to general geomorphometry. Progress in Physical Geography, 2017. V. 41. No. 6. P. 723–752. DOI: 10.1177/0309133317733667.
  18. Florinsky I.V. Geomorphometric modeling and mapping of Antarctic oases. ArXiv Preprints, 2023. No. 2305.07523. 84 p. DOI: 10.48550/arXiv.2305.07523.
  19. Geomorphometry: Concepts, Software, Applications. Amsterdam: Elsevier, 2009. 765 p.
  20. Gupta P. Biodiversity of Larsemann Hills, Antarctica. Climate Change, 2015. V. 1. No. 3. P. 174–183.
  21. Howat I.M., Porter C., Smith B.E., Noh M.-J., Morin P. The Reference Elevation Model of Antarctica. Cryosphere, 2019. V. 13. No. 2. P. 665–674. DOI: 10.5194/tc-13-665-2019.
  22. Kiernan K., Gore D.B., Fink D., White D.A., McConnell A., Sigurdsson I.A. Deglaciation and weathering of Larsemann Hills, East Antarctica. Antarctic Science, 2009. V. 21. No. 4. P. 373–382. DOI: 10.1017/S0954102009002028.
  23. Larsemann Hills, Princess Elizabeth Land, Antarctica. Environmental Management Map, 1:25 000 scale. Kingston: Australian Antarctic Division, 2005. 1 p.
  24. Shary P.A. Land surface in gravity points classification by a complete system of curvatures. Mathematical Geology, 1995. V. 27. No. 3. P. 373–390. DOI: 10.1007/BF02084608.
  25. Shary P.A., Sharaya L.S., Mitusov A.V. Fundamental quantitative methods of land surface analysis. Geoderma, 2002. V. 107. Iss. 1–2. P. 1–32. DOI: 10.1016/S0016-7061(01)00136-7.
  26. Stüwe K., Braun H.-M., Peer H. Geology and structure of the Larsemann Hills area, Prydz Bay, East Antarctica. Australian Journal of Earth Sciences, 1989. V. 36. P. 219–241. DOI: 10.1080/08120098908729483.
  27. Terrain Analysis: Principles and Applications. New York: Wiley, 2000. 479 p.
  28. Wilson J.P. Environmental applications of digital terrain modeling. Chichester: Wiley-Blackwell, 2018. 360 p.

Для цитирования: Флоринский И.В. Геоморфометрическое моделирование и картографирование антарктического оазиса Холмы Ларсеманн. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2023. Т. 29. Ч. 1. С. 482–510 DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-482-510

For citation: Florinsky I.V. Geomorphometric modeling and mapping of the Larsemann Hills Antarctic Oasis. 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. 482–510. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-482-510 (in Russian)