Геоинформационная система «Речные бассейны России»

DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-546-559

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

О.П. Ермолаев

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Институт экологии и природопользования,
ул. Кремлевская, д. 18, Казань, Республика Татарстан, Россия, 420008,
E-mail: oyermol@gmail.com

Е.А. Шынбергенов

Кызылординский университет имени Коркыт Ата, Инженерно-технологический институт,
ул. Айтеке Би, д. 29А, Кызылорда, Республика Казахстан, 140012,
E-mail: shynbergenov.erlan@mail.ru

С.С. Мухарамова

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Институт экологии и природопользования,
ул. Кремлевская, д. 18, Казань, Республика Татарстан, Россия, 420008,
E-mail: smukhara@gmail.com

Аннотация

Создана электронная карта бассейновых геосистем малых рек почти на всю материковую часть России. Форма представления — векторный слой полигональных объектов; пространственная детальность соответствует региональному уровню генерализации (м-б 1:1 000 000). Исследования проводились в три этапа: 1) Европейская часть России (за исключением Крыма и Калининградской области); 2) Арктический водосбор Азиатской части России; 3) Тихоокеанский водосбор (Дальневосточный федеральный округ). Всего выделено свыше 388 000 объектов (бассейнов) со средней площадью около 47,8 км2. Использованная методика построения карты бассейнов включает: выбор базовой ЦМР и карты гидросети; выбор геометрических параметров растровой сетки для представления исходных данных и результатов модельных расчетов; коррекцию ЦМР с использованием карты гидросети; построение границ водосборных бассейнов в автоматическом режиме; оценку точности выделения границ речных бассейнов для разных типов рельефа. Сформирована специализированная геоинформационная система «Бассейны малых рек России». В ГИС интегрирована геоинформация, представляющая природные (геоморфометрия рельефа, гидроклиматические параметры, водный и твердый сток рек, почвы, ландшафты) и антропогенные (типы землепользования, население, транспортная сеть и др.) характеристики бассейнов рек. В качестве примера решения геоэкологических и географических задач представлены расчеты интенсивности эрозии почв для бассейна р. Лены с использованием модифицированной модели смыва почв. Среднее значение эрозионных потерь почвы в бассейне р. Лены с учетом типов земного покрова составляет 0,22 т/га·г. Это свидетельствует в целом об очень низкой интенсивности эрозии, большая часть территории бассейна относится к неопасной категории смыва почв.

Ключ. слова

водосбор, бассейны малых рек, ЦМР, карты, ГИС

Список литературы

  1. Барталев С.А. Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Флитман Е.В. Оценка площади пожаров на основе комплексирования спутниковых данных различного пространственного разрешения MODIS и Landsat-TM/ETM+. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2012. Т. 9. № 2. С. 9–27.
  2. Голубев И.А. Проблема определения интенсивности водной эрозии почв в Сибири. Вестник КрасГАУ. Землеустройство, кадастр и мониторинг, 2009. № 1. С. 80–83.
  3. Ермолаев О.П., Мальцев К.А., Иванов М.А. Автоматизированное построение границ бассейновых геосистем для Приволжского федерального округа. География и природные ресурсы, 2014. № 3. С. 32–39.
  4. Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании: монография. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2001. 163 с.
  5. Ландшафтная карта СССР. Масштаб 1:2 500 000. М.: Министерство геологии СССР, Гидроспецгеология, 1980.
  6. Ларионов Г.А. Эрозия и дефляция почв: основные закономерности и количественные оценки. М.: Издательство Московского университета, 1993. 200 с.
  7. Ларионов Г.А., Краснов С.Ф., Литвин Л.Ф. Методические указания по составлению крупномасштабных карт эрозионноопасных земель для обоснования почвозащитных мер при внутрихозяйственном землеустройстве. М.: Фонды Росземпроекта, 1996. 47 с.
  8. Осипов Г.К., Дмитриев В.В. Бассейново-ландшафтный подход к территориальному планированию. Информация и космос, 2017. № 3. С. 112–117.
  9. Ресурсы поверхностных вод СССР. Мурманское управление гидрометеорол. службы. Гос. гидролог. ин-т. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1970. Т. 1. 316 с.
  10. Рыжов Ю.В. Эрозионно-аккумулятивные процессы в бассейнах малых рек юга Восточной Сибири. География и природные ресурсы, 2009. № 3. С. 94–101.
  11. Bosco C., de Rigo D., Dewitte O., Poesen J., Panagos P. Modelling soil erosion at European scale: Towards harmonization and reproducibility. Natural Hazards and Earth System Sciences, 2015. V. 15. No. 2. P. 225–245.
  12. Burrough P.A., McDonell R.A. Principles of Geographical Information Systems. New York: Oxford University Press, 1998. 190 p.
  13. Danielson J.J., Gesch D.B. Global multi-resolution terrain elevation data 2010 (GMTED2010). Open-File Report 2011–1073. Reston: U.S. Geol. Survey, 2011. 26 p.
  14. Golosov V.N., Ivanov M.M., Tsyplenkov A.S., Ivanov M.A., Wakiyama Y., Konoplev A.V., Konstantinov E.A., Ivanova N.N. Erosion as a factor of transformation of soil radioactive contamination in the Basin of the Shchekino Reservoir (Tula Region). Eurasian Soil Science, 2021. V. 54 (2). P. 291–303. DOI: 10.1134/S106422932102006X.
  15. Ivanov M.A., Yermolaev O.P., Maltsev K.A., Shynbergenov Y.A. Geomorphometric analysis of river basins in East European Russia using SRTM and ASTER GDEM data. Journal of Engineering and Applied Sciences, 2016. V. 11. No. 14. P. 3080–3087.
  16. Lindsay J.B. The Whitebox Geospatial Analysis Tools project and open-access GIS. Proceedings of the GIS Research, UK 22nd Annual Conference, The University of Glasgow, UK, 2014. P. 16–18.
  17. Maltsev K.A., Ivanov M.A., Sharifullin A.G., Golosov V.N. Changes in the rate of soil loss in river basins within the Southern Part of European Russia. Eurasian Soil Science, 2019. No. 52 (6). P. 718–727. DOI: 10.1134/S1064229319060097.
  18. O’Callaghan J., Mark D.M. The extraction of drainage networks from digital elevation data. Comput. Vis. Graph. Image Process, 1984. No. 28 (3). P. 323–344.
  19. Panagos P., Borrelli P., Poesen J., Ballabio C., Lugato E., Meusburger K., Montanarella L., Alewell C. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. Elsevier Ltd, 2015. No. 54. August. P. 438–447.
  20. Rodriguez E., Morris C.S., Belz J., Chapin E., Martin J., Daffer W., Hensley S. An assessment of the SRTM topographic products. Technical Report JPL D-31639. Pasadena: Jet Propulsion Laboratory, 2005. 143 p.
  21. Shvarev S.V., Golosov V.N., Lebedeva E.V., Likhacheva E.A., Kharchenko S.V. Current geomorphology: Natural risk assessment and environmental and anthropogenic interaction. Herald of the Russian Academy of Sciences, 2022. V. 92 (3). P. 361–369. DOI: 10.1134/S1019331622030145.
  22. Shynbergenov Y.A., Maltsev K., Sihanova N. GIS-technologies application for calculation of potential soil loss of Marha River basin (Republic of Saha). IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences, 2017. V. 107 (1): 012023. DOI: 10.1088/1755-1315/107/1/012023.
  23. Shynbergenov Y.A., Sihanova N.S. Identification of Large Rivers of Siberia (Ob, Yenisei, Lena) by using GIS technology based on remote sensing of Earth from Cosmos. Astra Salvensis, 2017. V. 5. No. 10. Supplement 1. P. 541–545.
  24. Vogt J.V., Colombo R., Bertolo F. Deriving drainage networks and watershed boundaries. A new methodology combining digital elevation data and environmental characteristics. Geomorphology, 2003. No. 53. P. 281–298.

Для цитирования: Ермолаев О.П., Шынбергенов Е.А., Мухарамова С.С. Геоинформационная система «Речные бассейны России». ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2023. Т. 29. Ч. 1. С. 546–559 DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-546-559

For citation: Yermolaev O.P., Shynbergenov Y.A., Mukharamova S.S. Geoinformation system “River Basins of russia”. 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. 546–559. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-546-559 (in Russian)