Cоздание цифровых моделей рельефа на основе открытых данных дистанционного зондирования Земли при уточнении границ бассейнов рек в котловине озера Иссык-Куль

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-349-365

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.У. Чымыров

Кыргызский государственный университет строительства, транспорта и архитектуры имени Н. Исанова,
ул. Малдыбаева, д. 34 б, 720020, Бишкек, Кыргызская Республика,
E-mail: chymyrov@gmail.com

Д.Т. Чонтоев

Национальная академия наук Кыргызской Республики, Институт водных проблем и гидроэнергетики,
ул. Фрунзе, д. 533, 720033, Бишкек, Кыргызская Республика,
E-mail: iwp@istc.kg

Б.М. Жакеев

Национальная академия наук Кыргызской Республики, Институт водных проблем и гидроэнергетики,
ул. Фрунзе, д. 533, 720033, Бишкек, Кыргызская Республика,
E-mail: iwp@istc.kg

Аннотация

Важность данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в различных научно-практических исследованиях, в том числе гидрологии, сегодня возрастает. Новые глобальные цифровые модели рельефа (ЦМР) на основе данных космической съёмки служат в качестве основных исходных материалов в гидрологических научных исследованиях из-за их открытости или низкой стоимости, возрастающей точности и улучшения пространственного разрешения. Целями данной работы являются исследование возможностей глобальных цифровых моделей рельефа на основе AW3D30, ASTER GDEM V003 и SRTMGML1 с 30 м пространственным разрешением в моделировании бассейнов рек и оз. Иссык-Куль в Кыргызстане и их сравнительный анализ. Топографические карты района исследований были использованы в качестве источников проверочных данных при анализе их пространственной точности. Было также изучено влияние высот опорных точек над уровнем моря на точность и достоверность моделей в условиях высокогорья. При определении площади бассейна озера были применены системы координат UTM, СК-42, Kyrg-06 и равновеликая коническая проекция Альберса. Результаты исследования показали, что ЦМР на основе AW3D30 имеет более высокую точность по сравнению с другими моделями и может быть успешно использована в моделировании бассейнов рек в горных условиях. Площади водосборов рр. Джергалан и Тюп также были смоделированы и рассчитаны на основе AW3D30, ASTER GDEM V003 и SRTMGML1. Полученные данные по границам и площадям бассейнов рек Иссык-Кульской котловины указывает на необходимость дальнейшего их уточнения на основе современных данных ДЗЗ с учётом разностей используемых моделей геоида/квазигеоида и проверочных высот опорных точек, определённых с применением спутникового позиционирования и методов нивелирования.

Ключ. слова

ЦМР, AW3D30, ASTER GDEM V003, SRTMGL1, бассейн

Список литературы

  1. Виноградов А.В. Вычисление площадей территорий на разных эллипсоидах. Геодезия и картография, 2013. № 3. С. 11–15.
  2. Жусупов Н.А., Ха Т.В., Дахал Т.П., Ашыралиев Т.А., Бактыбек У.М. Оценка точности открытых глобальных цифровых моделей рельефа. Вестник Кыргызско-Российского Славянского Университета, 2019. Т. 19. № 8. C. 135–139.
  3. Козуб Ю.И. Повышение точности цифровой модели рельефа для целей ландшафтного картографирования на территорию Республики Дагестан. Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки, 2018. Т. 12. № 3. C. 96–102. DOI: 10.31161/1995-0675-2018-12-3-96-102.
  4. Мальцев К.А., Голосов В.Н., Гафуров А.М. Цифровые модели рельефа и их использование в расчётах темпов смыва почв на пахотных землях. Учёные записки Казанского Университета. Серия естественные науки, 2018. Т. 160. Кн. 3. С. 514–530.
  5. Маматканов Д.М., Бажанова Л.В., Романовский В.В. Водные ресурсы Кыргызстана на современном этапе. Бишкек: Илим, 2006. 276 с.
  6. Орифов Р. Возможности интегрированного управления водными ресурсами в Республике Таджикистан. Вестник технологического университета Таджикистана, 2019. № 2 (37). С. 127–132.
  7. Романовский В.В., Кузьмиченок В.А., Маматканов Д.М., Подрезов А.О. Все об озере Иссык-Куль. Бишкек: Издательство Кыргызско-Российского Славянского Университета, 2005. 406 с.
  8. Савина А.М. Межгосударственное сотрудничество по управлению трансграничными водными ресурсами. Вестник Оренбургского государственного университета, 2014. № 4 (165). С. 117–121.
  9. Семакова Э.Р. Предварительные результаты построения цифровой модели рельефа для некоторых районов Центрального и Западного Тянь-Шаня. Интерэкспо Гео-Сибирь. Материалы Международной научной конференции, 2015. № 4 (1). C. 99–103.
  10. Abdiev A., Chymyrov A. The Kyrgyz national reference system “Kyrg-06” and GNSS control centre “KyrPOS”. Proceedings of the Central Asia GIS Conference GISCA’13 “Connected regions: societies, economies and environments”, May 2–3, 2013, Almaty, Kazakhstan. Almaty, 2013. Р. 85–90.
  11. Chymyrov A., Bekturov A. Evaluation of the modern Earth Gravitational Models over territory of the Kyrgyz Republic. International Journal of Geoinformatics, 2019. V. 15. No 4. Р. 77–83.
  12. Congalton R.G., Green K. Assessing the accuracy of remotely sensed data Principles and practices. 2nd edition. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009. 183 p.
  13. Courty L.G., Soriano-Monzalvo J.C., Pedrozo-Acuña A. Evaluation of open-access global digital elevation models (AW3D30, SRTM, and ASTER) for flood modelling purposes. Journal of Flood Risk Management, 2019. V. 12. Iss. S1. DOI: 10.1111/jfr3.12550.
  14. Drisya J., Kumar D.S. Comparison of digitally delineated stream networks from different spaceborne digital elevation models: A case study based on two watersheds in South India. Arabian Journal of Geosciences, 2016. No 9 (710). DOI: 10.1007/s12517-016-2726-x.
  15. Fujita K., Suzuki R., Nuimura T., Sakai A. Performance of ASTER and SRTM DEMs, and their potential for assessing glacial lakes in the Lunana region, Bhutan Himalaya. Journal of Glaciology, 2008. V. 54. Iss. 185. P. 220–228.
  16. Jain A.O., Thaker T., Chaurasia A., Patel P., Singh A.K. Vertical accuracy evaluation of SRTM-GL1, GDEM-V2, AW3D30 and CartoDEM-V3.1 of 30-m resolution with dual frequency GNSS for lower Tapi Basin India. Geocarto International, 2018. V. 33. Iss. 11. Р. 1237–1256. DOI: 10.1080/10106049.2017.1343392.
  17. Kolecka N., Kozak J. Assessment of the accuracy of SRTM C- and X-Band high mountain elevation data: A case study of the Polish Tatra Mountains. Pure and Applied Geophysics, 2014. No 171 (6). P. 897–912. DOI: 10.1007/s00024-013-0695-5.
  18. Patel A., Katiyar K.S., Prasad V. Performances evaluation of different open source DEM using differential global positioning system (DGPS). The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences, 2016. No 19 (1). P. 7–16.
  19. Tavares da Costa R., Mazzoli P., Bagli S. Limitations posed by free DEMs in watershed studies: the case of River Tanaro in Italy. Frontiers of Earth Science, 2019. V. 7 (141). DOI: 10.3389/feart.2019.00141.
  20. Yildirim F., Kaya A. Selecting map projections in minimizing area distortions in GIS applications. Sensors, 2008. V. 8 (12). P. 7809–7817.
  21. Yue L., Shen H., Zhang L., Zheng X., Zhang F., Yuan Q. High-quality seamless DEM generation blending SRTM-1, ASTER GDEM 2 and ICESat/GLAS observations. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2017. V. 123. January. P. 20–34. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2016.11.002.

Для цитирования: Чымыров А.У., Чонтоев Д.Т., Жакеев Б.М. Cоздание цифровых моделей рельефа на основе открытых данных дистанционного зондирования Земли при уточнении границ бассейнов рек в котловине озера Иссык-Куль. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 2. С. 349–365 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-349-365

For citation: Chymyrov A.U., Chontoev D.Т., Zhakeev B.M. Creation of the digital relief models based on open remote sensing data for improvement the borders of river basins in the Issyk-Kul Lake cavity. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 2. P. 349–365. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-349-365 (in Russian)