CC BY
52
УДК 911.9
ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА БЫСТРОРАЗВИВАЮЩИХСЯ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЫСОКОГОРИЙ АЛТАЯ
Павел Станиславович Бородавко
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (ИМКЭС СО РАН), 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, кандидат географических наук, доцент, заведующий лабораторией самоорганизации геосистем, тел. 8-905-990-5382, email: [email protected]
Для изучения характера и закономерностей проявления быстро развивающихся геоморфологических процессов в пределах репрезентативных участков ледниковых и внеледниковых областей Горного Алтая разработана геоинформационная система «Быстро Развивающиеся Геоморфологические Процессы».
Ключевые слова: ГИС, Алтай, быстро развивающиеся геоморфологические процессы.
GIS MONITORING OF FAST GEOMORPHIC PROCESSES IN HIGH MOUNTAINS OF ALTAY
Pavel S. Borodavko
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IMCES SB RAS), 634055, Russia, Tomsk, 10/3, Academichesky ave., Assoc. Professor, Head of Laboratory of Self-organizing Geosystems, tel. 8-905-990-5382, e-mail: [email protected]
For investigation of fast geomorphicl processes in glacial and extraglacial regions of Altay GIS was created.
Key words: GIS, Altay, avalanches, mudflow, landslides.
Ледниково-эрозионный рельеф горно-ледниковых бассейнов Алтая является одним из основных факторов, способствующих интенсивному развитию быстро развивающихся геоморфологических процессов, к числу которых относятся процессы лавинообразования, селеформирования и криогенного криппа. Местные геоморфологические и гидрометеорологические условия, высокий коэффициент расчленения территории способствует быстрому смещению значительных масс вещества в виде многочисленных лавин, селей и оползней. Для изучения характера и закономерностей проявления быстро развивающихся геоморфологических процессов в пределах репрезентативных участков ледниковых и внеледниковых областей Горного Алтая разработана геоинформационная система «Быстро Развивающиеся Геоморфологические Процессы».
В качестве прикладного программного обеспечения использовались разработки фирм Petmar Trilobite Breeding Ranch® Microdem/TerraBasell V16.0. Программный комплекс Microdem/TerraBasell предназначен для
конечного пользователя и представляет собой простое и эффективное средство для доступа, визуализации и анализа данных геоинформационной системы.
Банк данных является информационной основой ГИС, его состав и организация определялись составом входных и выходных данных, необходимых для решения функциональных задач по теме исследований. Созданный банк данных ГИС обеспечивает выполнение основных функций системы: регистрацию, обработку, хранение, обновление и выдачу в заданной форме оперативных и архивных данных комплексного мониторинга района исследований. Банк данных ГИС состоит из картографической базы данных, состоящей из совокупности цифровых карт: слоев топографической основы масштаба 1:25000, геологической карты (1:200000); тематических баз данных в формате DBASE, материалов дистанционного зондирования.
Все цифровые карты представлены в единой системе координат (WGS 84). Это позволяет совмещать различные цифровые слои и средствами ГИС получать выходные карты. Наличие цифровой основы разных масштабных уровней обеспечивает визуализацию и вывод данных в разных масштабах с нужной степенью генерализации, ускоряет процесс вывода карт на монитор при работе с оперативными данными. Цифровые картографические слои содержат атрибутивные таблицы, являющиеся компонентами базы данных. Совмещение данных картографического и атрибутивного типов достигается присвоением кодов объектов цифровой карты соответствующим записям тематических таблиц. Это позволяет обрабатывать запросы с одновременным привлечением картографических и атрибутивных данных, а также представлять результаты обработки запросов в виде картографических документов, тематическая нагрузка которых определяется содержанием атрибутивных таблиц. Векторные цифровые карты представлены в системе в формате Shape-файлов. Наличие цифровой топографической основы позволило привести к единой системе координат цифровые тематические карты и материалы дистанционного зондирования. В качестве цифровой модели рельефа используются сшитые планшеты Aster GDEM второго поколения.
Фактологические данные в ГИС представлены совокупностью отдельных тематических баз данных, атрибутивных таблиц цифровых слоев, справочников и классификаторов. Все фактологические данные представлены в системе в виде файлов формата DBASE. Структура тематических баз данных построена по реляционному типу.
В банк данных ГИС включены цифровые изображения полученные со спутников Landsat 8, Landsat 7 ETM+ (8 каналов), IKONOS 2, деклассифицированные изображения CORONA, геореферированные материалы отечественной аэросъемки.
Обработка материалов дистанционного зондирования в среде созданной ГИС позволила выявить две зоны лавинного генезиса в пределах высокогорий: гляциальную (зону ледников и крутых заснеженных склонов) и перигляциальную (зону, примыкающая к гляциальной и охватывающая
2
нижнюю часть горно-ледникового бассейна). Для этих зон установлены наиболее важные факторы лавинообразования:
Перегрузка склонов снежными массами вследствие метелевого переноса, ведущая к формированию сухих лавин в конце зимнего - начале весеннего периода.
Обильные снегопады в весенний период, вызывающие сход лавин из свежевыпавшего влажного снега.
Резкие колебания температуры воздуха, действие ветра, разрушающие связи в снежной толще, приводящие к образованию лавин пластового типа из плотного сухого снега.
Юго-восточный Алтай является слабо изученным районом в отношении селевой деятельности, так как имеющиеся отдельные сведения о селепроявлениях [9], констатирующие факт прохождения селей не дают полной картины о селевых бассейнах и очагах этого района. Из геоинформационного анализа материалов дистанционного зондирования на рассматриваемую территорию следует, что общая площадь селевых бассейнов составляет около 35%, (из них нейтральная площадь - 15% и площадь водосбора селевых очагов 20%). На территории исследований выявлено около 250 различных по площади селевых бассейнов. В зависимости от величины и морфологии они подразделены согласно классификации на русловые, логовые и склоновые. Русловые сели образуются в селевых очагах, проходят транзитную зону (русло) и выносят рыхлообломочный материал (селевую массу) на более низкие отметки с пологими продольными уклонами в виде селевых конусов и полей. Склоновые сели образуются в очагах, имеющих слабовыраженный (или вовсе не выраженный) водосбор. Это типичные селевые рытвины начальной степени развития. Здесь транзитная зона (селевое русло) отсутствует. Сели проходящие по логам (логовые), являются переходным видом между склоновыми и русловыми. Данный вид селей образуется в очагах имеющих хорошо выраженный микроселевой бассейн с четкими границами площади водосбора. В нижней части лога различной протяженности, в районе тальвега, хотя и имеются запасы рыхлообломочного материала, но этот участок значительно выположен, поэтому питание селя здесь незначительное. На выходе из лога, как правило, образуется селевой конус. Очагами логовых селей являются селевые рытвины, скальные очаги и небольшие селевые врезы, находящиеся в нижних частях логов. Площадь водосбора большинства селевых рытвин находится в пределах 0,1 - 4 кв.км. Площади скальных очагов и очагов рассредоточенного селеформирования также не превышает этих величин. Большинство селевых рытвин имеет длину до 2 км, продольный уклон от 5-10 до 35-40о; у селевых врезов он достигает 20-25о. Уклон скальных очагов находится в пределах от 25-30 до 45-50о. До 50% селевых очагов располагается на южной, юго-западной и юго-восточной экспозициях склонов, и около 14% приурочено к северовосточной и северо-западной экспозициям. Подавляющее большинство
селевых очагов приурочено к высотам от 2000 до 3000 м, с максимумом в высотной зоне 2500 - 2700 м.
Устойчивое увеличение глубины сезонного оттаивания, в пределах исследуемой территории, нашло отражение в образовании сплывов грунтов сезонноталого слоя на склонах по поверхности сильнольдистых глинистых пород. В приустьевой правобережной части долины р. Чаган-Узун закартировано и изучено 15 криогенных оползней и сплывов, образовавшихся за последние десять лет.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Виноградов В.А. Сели Чуйских белков // Труды ЗапСибНИИ Госкомгидромета. -1981. - Вып.51. - С. 87 - 92
© П. С. Бородавко, 2014
