Морфометрический анализ рельефа бассейнов рек Kрыма с использованием ГИС

https://doi.org/10.35595/2414-9179-2021-2-27-218-232

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторе

А.Г. Нарожняя

Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Институт наук о Земле,
ул. Победы, д. 85, 308015, Белгород, Россия;
E-mail: narozhnyaya_a@bsu.edu.ru

Аннотация

Для территории Крыма планируется разработать проекты бассейнового природопользования, важным этапом предпроектного обоснования которых является характеристика рельефа в пределах речных бассейнов. Для исследования использован программный комплекс ArcgIS 10.5. Инструменты поднабора «Гидрология», «Поверхность», «Зональные», «Алгебра карт» в автоматизированном режиме создают морфометрические характеристики рельефа, а их визуальное представление в среде ГИС позволяет устанавливать пространственные закономерности и обосновывать почвоводоохранные мероприятия. В качестве исходных данных выбраны данные Shuttle radar topographic mission разрешением 3 угловые секунды, которые соответствует масштабу исследования. Морфометрический анализ рельефа 1534 разнопорядковых бассейновых структур показал, что высота 64 % бассейнов 3–6 порядков не превышает 300 м, для них выделены пять ступеней вертикального расчленения равнинных территорий. 37 % бассейнов по вертикальному расчленению относятся к высокогорным территориям. В равнинной части Крыма, где развиты дефляционные процессы, средняя крутизна склона 1°, преобладают бассейны с поперечно-прямым продольно-прямым склонами, линейные рубежи на которых могут быть прямолинейными. На предгорных территориях в условиях сельскохозяйственного использования, к дефляции почв добавляются процессы водной эрозии, вызванные наличием длинных склонов с крутизной свыше 3° со значениями рельефного фактора (lS) превышающими 2, а в отдельных сельскохозяйственных бассейнах средние значение рельефного фактора близки к критическому значению — 4,3. На этих территориях преобладают поперечно-выпуклые склоны, для которых необходимо проектирование контурных линейных рубежей. В горной части Крыма густота речной сети в среднем составляет — 0,11 км/км2, но вследствие климатических, геоморфологических и почвенных условий перераспределение наносов идет в верхнем звене эрозионной сети (более развитой на территории полуострова). В равнинной части Крыма значения густоты речной сети не превышает 0,2 км/км2.

Ключ. слова

морфометрический анализ рельефа, ЦМР, бассейн реки, бассейновое природопользование, ГИС.

Список литературы

  1. Буряк Ж.А., Нарожняя А.Г. Выбор модели оценки эрозионного потенциала рельефа для условий Белгородской области. Эрозионные, русловые и устьевые процессы (исследования молодых ученых университетов): сборник статей по материалам XI семинара молодых ученых вузов, объединяемых советом по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов, 2016. С. 59–64.
  2. Ергина Е.И., Тронза Г.Е. Современное почвенно-экологическое состояние Крымского полуострова. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология, 2016. Т. 2. № 3. С. 196.
  3. Ергина Е.И., Кошлатый С.Д. Методико-технологические аспекты моделирования допустимых норм эрозии как основного критерия почвозащитных систем земледелия в Крыму. Культура народов Причерноморья, 2005. № 73. С. 148–151.
  4. Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2001. 163 с.
  5. Кузьменко Я.В., Лисецкий Ф.Н., Нарожняя А.Г. Применение бассейновой концепции природопользования для почвоводоохранного обустройства агроландшафтов. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2012. Т. 14. № 1–9. С. 2432–2435.
  6. Лисецкий Ф.Н. Буряк Ж.А., Маринина О.А., Полетаев А.О. Бассейновая дифференциация ландшафтов равнинного Крыма как основа проектов почвоводоохранных систем земледелия. Ландшафтоведение и ландшафтная экология: коадаптация ландшафта и хозяйственной деятельности: материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Четвертые ландшафтно-экологические чтения, посвященные Г.Е. Гришанкову», Симферополь, 22–25 сентября 2020 г. Симферополь, 2020. С. 42–47.
  7. Малышев А.В., Голеусов П.В. Критическое значение фактора рельефа и эрозионная опасность агроландшафтов Белгородской области. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 2019. Т. 43. № 1. С. 63–75. DOI: 10.18413/2075-4671-2019-43-1-63-75.
  8. Мамедов С.Г., Алекберова С.О., Гамидова З.А., Исмайлова Л.А. Изучение морфометрических показателей рельефа селеопасных бассейнов по данным радарных спутниковых снимков (на примере междуречья Шанчай-Дамирапаранчай). Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественный науки, 2017. № 2. С. 59–70. DOI: 10.18384/2310-7189-2017-2-59-70.
  9. Позаченюк Е.А., Петлюкова Е.А. ГИС-анализ морфометрических показателей рельефа центрального предгорья главной гряды Крымских гор для целей ландшафтного планирования. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология, 2016. Т. 2 (68). № 2. С. 95–111.
  10. Проектирование и внедрение эколого-ландшафтных систем земледелия в сельскохозяйственных предприятиях Воронежской области. Под ред. М.И. Лопырева. Воронеж, 1999. 186 с.
  11. Смирнова Л.Г., Украинский П.А., Нарожняя А.Г., Кожушков А.А. Анализ распределения типов склонов на региональном уровне с использованием методов топографического моделирования. Достижение науки и техники АПК, 2017. Т. 31. № 11. С. 17–21.
  12. Смольянинов В.М., Дегтярев С.Д., Щербинина С.В. Эколого-гидрологическая оценка состояния речных водосборов Воронежской области. Воронеж: ИСТОКИ, 2007. 133 с.
  13. Современные ландшафты Крыма и сопредельных акваторий. Под ред. Е.А. Позаченок. Симферополь: Бизнес-Информ, 2009. 668 с.
  14. Табунщик В.А., Петлюкова Е.А. Густота расчленения рельефа на территории Крымского полуострова. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки, 2019. № 1 (201). С. 95–100.
  15. Табунщик В.А. Рельеф бассейнов рек северо-западного склона крымских гор (на примере бассейнов рек Западный Ббулганак, Альма, Кача, Бельбек, Черная). Геополитика и экогеодинамика регионов, 2018. Т. 4 (14). № 3. С. 78–87.
  16. Токарев С.В., Рощина К.Н. Картирование элементов рельефа земной поверхности с использованием индекса топографической позиции (на примере Крымского полуострова). Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология, 2015. Т. 1 (67). № 4. С. 64–85.
  17. Харченко С.В. Новые задачи морфометрии рельефа и автоматизированные морфологические классификации в геоморфологии. Геоморфология, 2020. № 1. С. 3–21. DOI: 10.31857/S043542812001006X.
  18. Швебс Г.И. Формирование водной эрозии стока наносов и их оценка. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 184 с.
  19. Ahmed S.A., Chandrashekarappa K.N., Raj S.K., Nischitha V., Kavitha G. Evaluation of morphometric parameters derived from ASTER and SRTM DEM—A study on Bandihole sub-watershed basin in Karnataka. J Indian Soc Remote Sens, 2010. No. 38. P. 227–238. DOI: 10.1007/s12524-010-0029-3.
  20. Das S., Patel P.P., Sengupta S. Evaluation of different digital elevation models for analyzing drainage morphometric parameters in a mountainous terrain: a case study of the Supin–Upper Tons Basin, Indian Himalayas. Springerplus, 2016. No. 5. P. 1544. DOI: 10.1186/s40064-016-3207-0.
  21. Ermolaev O.P., Mal’tsev K.A., Mukharamova S.S., Kharchenko S.V., Vedeneeva E.A. Cartographic model of river basins of european Russia. Geography and Natural Resources, 2017. V. 38. No. 2. P. 131–138. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2017-2(27-36).
  22. Farhan Y., Anbar A., Al-Shaikh N., Mousa R. Prioritization of Semi-Arid Agricultural Watershed Using Morphometric and Principal Component Analysis, Remote Sensing, and GIS Techniques, the Zerqa River Watershed, Northern Jordan. Agricultural Sciences, 2017. V. 8. No. 1. DOI: 10.4236/as.2017.81009.
  23. Gizachew K., Berhan G. Hydro-geomorphological characterization of Dhidhessa River Basin, Ethiopia. International soil and water conservation research, 2018. V. 6. P. 175–183. DOI: 10.1016/j.iswcr.2018.02.003.
  24. Khare D., Mondal A., Mishra P.K., Kundu S., Meena P.K. Morphometric analysis for prioritization using remote sensing and GIS techniques in a hilly catchment in the state of Uttarakhand, India. Indian Journal of Science and Technology, 2014. V. 7 (10). P. 1650–1662.
  25. Lisetskii F.N., Zemlyakova A.V., Terekhin E.A., Naroznyaya A.G., Pavlyuk Y.V., Ukrainskii P.A., Kirilenko Z.A., Marinina O.A., Samofalova O.M. New opportunities of geoplanning in the rural area with the implementing of geoinformational technologies and remote sensing. Advances in Environmental Biology, 2014. V. 8. No. 10. P. 536–539.
  26. Morgan R.P.C. Soil Erosion. London, New York: Longman, 1979. 113 p.
  27. Prasad R.K., Mondal N.C., Banerjee P. Nandakumar M.V., Singh V.S. Deciphering potential groundwater zone in hard rock through the application of GIS. Environ Geol, 2008. No. 55. P. 467–475. DOI: 10.1007/s00254-007-0992-3.
  28. Sukristiyant S., Maria R., Lestiana H. Watershed-based morphometric analysis: A review. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2018. DOI: 10.1088/1755-1315/118/1/012028.
  29. Wischmeier W.H., Smith D.D. Predictng rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Agriculture handbook U.S. Department of Agriculture. Washington, DC, 1978. No. 537. 543 p.
  30. Yunus A., Oguchi T., Hayakawa Y. Morphometric analysis of drainage basins in the western arabian peninsula using multivariate statistics international. Journal of Geosciences, 2014. V. 5 No. 5. DOI: 10.4236/ijg.2014.55049.

Для цитирования: Нарожняя А.Г. Морфометрический анализ рельефа бассейнов рек Kрыма с использованием ГИС ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 2. С. 218–232. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-218-232

For citation: Narozhnyaya A.G. Morphometric analysis of the Crimean river basins relief by using GIS InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2021. V. 27. Part 2. P. 218–232. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-218-232 (In Russian)