Использование беспилотных летательных аппаратов и ГИС-технологий для определения густоты эрозионной сети водоохранной зоны Белгородского водохранилища

https://doi.org/10.35595/2414-9179-2021-1-27-339-350

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.Е. Косолапов

Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр (ФГБУ РосИНИВХЦ),
ул. Филимоновская, 174, 344000, г. Ростов-на-Дону, Россия;
E-mail: akosol@mail.ru

Г.И. Скрипка

Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр (ФГБУ РосИНИВХЦ),
ул. Филимоновская, 174, 344000, г. Ростов-на-Дону, Россия;
E-mail: skripka.grisha@yandex.ru

О.В. Ивлиева

Южный федеральный университет,
ул. Б. Садовая, 105, 344006, г. Ростов-на-Дону;

Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр (ФГБУ РосИНИВХЦ),
ул. Филимоновская, 174, 344000, г. Ростов-на-Дону, Россия;

E-mail: ivlieva.o@mail.ru

Л.А. Беспалова

Южный федеральный университет,
ул. Б. Садовая, 105, 344006, г. Ростов-на-Дону;

Российский информационно-аналитический и научно-исследовательский водохозяйственный центр (ФГБУ РосИНИВХЦ),
ул. Филимоновская, 174, 344000, г. Ростов-на-Дону, Россия;

E-mail: bespalowaliudmila@yandex.ru

Аннотация

В автоматизированной информационной системе государственного мониторинга водных объектов обязательным показателем является определение значения густоты эрозионной сети водоохранной зоны.

При изучении водоохранной зоны Цимлянского водохранилища авторами статьи были разработаны и апробированы рекомендации по определению густоты эрозионной сети по материалам дистанционных обследований, выполненных с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и инструментария географических информационных систем (ГИС).

В настоящей статье дана оценка густоты эрозионной сети водоохранной зоны побережья Белгородского водохранилища, проведённая с использованием данных рекомендаций. Такие исследования особенно актуальны для берегов, на которых отсутствует регулярная наблюдательная реперная сеть, или для берегов, имеющих низкую транспортную доступность.

На основе серий фотоснимков, сделанных беспилотным летательным аппаратом, с использованием программы Agisoft PhotoScan, построены цифровые модели рельефа и ортофотопланы водоохранной зоны. По прямым и косвенным признакам определено положение тальвегов линейных эрозионных форм рельефа разных порядков — от борозд и рытвин до ручьёв и малых рек. Водоохранная зона в соответствии с разработанными авторами рекомендациями разбита на элементарные сегменты, для каждого из которых с использованием инструментария ГИС определена величина густоты эрозионной сети (I).

Выполненная оценка густоты эрозионной сети показала, что на фоне в целом низкой степени горизонтального расчленения рельефа водоохранной зоны Белгородского водохранилища заметно выделяется правобережье водохранилища в границах Шебекенского муниципального района. Густота эрозионной сети данного участка в 5–7 раз превышает среднее значение данного параметра, определённого в целом для всей водоохранной зоны водохранилища. Так же только здесь заметно преобладают эрозионные формы рельефа, полностью расположенные в границах водоохранной зоны, что не характерно для остальной части побережья водохранилища.

Ключ. слова

водохранилище, густота эрозионной сети, ортофотоплан, беспилотный летательный аппарат, цифровая модель рельефа.

Список литературы

  1. Галыгин В.А., Крамчанинов Н.Н., Петин А.Н. Динамика переработки берегов Белгородского и Старооскольского водохранилищ. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. Белгород: Белгородский государственный национальный исследовательский университет, 2012. № 3 (122). С. 234–237.
  2. Ильяш В.В., Силкин К.Ю. Рельеф и его роль в переработке берегов Воронежского водохранилища. Материалы молодежного инновационного проекта «Школа экологических перспектив». Воронеж: ИПФ «Воронеж», 2012. С. 82–90.
  3. Крамчанинов Н.Н. Переработка берегов Белгородского водохранилища как фактор воздействия на его окружающую среду. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. Белгород: Белгородский государственный национальный исследовательский университет, 2009. № 11. С. 119–125.
  4. Павлова А.И. Морфометрический анализ рельефа с помощью ГИС. ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ. Новосибирск: Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 2013. Т. 3. № 4. С. 166–169.
  5. Павлова А.И. Применение методов цифрового моделирования рельефа для картографирования эрозионных земель. В мире научных открытий Красноярск: ООО «Научно-инновационный центр», 2016. № 2 (74). С. 159–169.
  6. Петрова М.Ю. Распространение экзогенных геодинамических процессов и явлений в пределах водоохранной зоны Воронежского водохранилища Материалы молодежного инновационного проекта «Школа экологических перспектив». Под ред. И.И. Косиновой. Воронеж: ИПФ «Воронеж», 2012. С. 97–102.
  7. Семёнчик А.Г. Геоморфометрический анализ в ГИС. Сборник работ 74-й научной конференции студентов и аспирантов Белорусского государственного университета, 15–24 мая 2017. Минск: Белорусский государственный университет, 2017. Ч. 1. С. 326–329.
  8. Скрипка Г.И., Ивлиева О.В., Беспалова Л.А., Сапрыгин В.В. Оценка зависимости величины густоты эрозионной сети водоохранных зон водохранилищ от природных особенностей. Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа. Том X (в 2-х частях). Часть 2. М.: ИИЕТ РАН, 2020. Т. 10. Ч. 2. С. 523–529.
  9. Kosolapov A.E., Skripka G.I., Ivlieva O.V., Bespalova L.A., Kalimanov T.A. Monitoring of dangerous exogenous geological processes in the water protection zone of Tsimlyansk Reservoir. International Symposium “Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research” (ISEES 2018). Advances in Engineering Research. AtlantisPress, 2018. P. 32–37. DOI: 10.2991.isees-18.2018.7.

Для цитирования: Косолапов А.Е., Скрипка Г.И., Ивлиева О.В., Беспалова Л.А. Использование беспилотных летательных аппаратов и ГИС-технологий для определения густоты эрозионной сети водоохранной зоны Белгородского водохранилища ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 1. С. 339–350. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-1-27-339-350

For citation: Kosolapov A.E., Skripka G.I., Ivlieva O.V., Bespalova L.A. The use of a software and hardware complex created on the basis of unmanned aerial vehiclesand GIS technologies for monitoring the erosion processes of the water protection zone of the Belgorod reservoir InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2021. V. 27. Part 1. P. 339–350. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-1-27-339-350 (In Russian)