 |
Глава 2. Исследование роли рельефа в деградации пастбищ
|
|
|
|
Глава 2. Исследование роли рельефа в деградации пастбищ
2. 1 Моделирование переменных рельефа
Геоморфометрический метод используется специалистами в целях оценки воздействия рельефа на функционирования природно-антропогенных и антропогенных ландшафтов. Современные расчеты на основе геоинформационных систем (ГИС) позволяет проводить количественную оценку и использовать полученные данные в дальнейших исследованиях [Семенчик, 2017].
Геоморфометрический анализ исследуемой территории проводился на основе цифровой модели рельефа (ЦМР), полученной миссией TanDEM-X. ЦМР TanDEM-X представляет собой глобальную ЦМР с разрешением 90х90 м и погрешностью высоты не более 1 м. Указанная ЦМР подготовлена для использования – очищена от перфораций и ошибок и представлена в открытом доступе на ресурсе [EOC Download].
Перед работой с загруженными данными TanDEM-X, была проведена их подготовка и репрезентация: произведено перепроецирование в геодезическую проекцию UTM 38N (см. Рис. 3), проведен предварительный визуальный анализ, проведено оформление и сделана теневая отмывка (см. Рис. 5), построены профили (см. Рис. 6). Также был сделан вывод, что исследуемая территория не нуждается в 3D репрезентации в силу малых амплитуд высот.
Рисунок 3 – Изменение проекции ЦМР территории в Global Mapper v. 15
Источник: снимок экрана автора
После загрузки данных высот в Global Mapper v. 15 и перепроецирования в геодезическую сетку координат UTM 38N была произведена обрезка данных высот по заранее подготовленному полигону – буферу 5 км вокруг границ Яшкульского и Юстинского районов Республики Калмыкия (см. Рисунок 4).
Рисунок 4 – Обрезка ЦМР по полигону в Global Mapper v. 15
|
|
|
Источник: снимок экрана автора
После обрезки ЦМР была проведена репрезентация с использованием инструмента Hillshade в ArcMap 10. 6. 1 (см. Рис. 5).
Рисунок 5 – Репрезентация ЦМР Яшкульского и Юстинского районов с помощью ArcMap
Источник: составлено автором
Рисунок 6 – Поперечный профиль территории исследуемых районов
Источник: составлено автором
После представления ЦМР была проведена работа по моделированию морфометрических переменных:
- крутизны склона с помощью инструмента Slope (см. Рис. 7) – инструмент определяет степень изменения поверхности в горизонтальном и вертикальном направлениях от центральной ячейки, результат представляется в градусах;
- экспозиции с помощью инструмента Aspect (см. Рис 8) – скользящее окно размером 3 x 3 ячейки проходит через каждую ячейку на входном растре и для каждой ячейки, расположенной в центре окна, с применением алгоритма, учитывающего значения восьми соседних ячеек, вычисляется значение экспозиции, результат представляется либо в градусах, либо в направлении на сторону света;
- кривизны с помощью инструмента Curvature (см. Рис. 9) - инструмент Кривизна (Curvature) вычисляет значение второй производной входной поверхности по принципу «ячейка за ячейкой»;
- комбинированию данных показателей в 254 классов рельефа.
Данная работа необходима при определении свойств рельефа и локализации элементарных форм рельефа, так как они оказывают решающее воздействие на основные процессы функционирования ландшафтов [Ласточкин, 1987].
Рисунок 7 – Крутизна склонов, полученная с помощью инструмента Slope
Источник: составлено автором
Рисунок 8 – Экспозиция склонов, полученная с помощью инструмента Aspect
Источник: составлено автором
Рисунок 9 – Кривизна склонов, полученная с помощью инструмента Curvature
Источник: составлено автором
После моделирования морфометрических переменных была проведена классификация уровней высот, крутизны склонов, экспозиции склонов и кривизны склонов с помощью инструмента Reclassify. Переклассифицированные растры были профильтрованы, генерализованы и подвергнуты фильтрации с помощью инструментов Focal Statistics и Boundary Clean (см. Рис. 10-13).
|
|
|
Рисунок 10 –Переклассифицированная крутизна склонов
Источник: составлено автором
Рисунок 11 – Переклассифицированная экспозиция склонов
Источник: составлено автором
Рисунок 12 – Переклассифицированная кривизна склонов
Источник: составлено автором
Рисунок 13 – Переклассифицированный растр высот
Источник: составлено автором
|
|
|
