 |
— равнинам свойственен небольшой размах неотектонических движений (1–2 км) и скорость (от 2–4 до 7–10 мм/год на западе Восточно-Европейской равнины);
|
|
|
|
— равнинам свойственен небольшой размах неотектонических движений (1–2 км) и скорость (от 2–4 до 7–10 мм/год на западе Восточно-Европейской равнины);
— устойчивые опускания в антропогене установлены для Северо-Китайской равнины (на 800–1000 м при средней скорости около 1 см/год);
— в антропогене на Восточно-Европейской равнине области неотектонических поднятий совпадают с положительными элементами структуры докембрийского фундамента, хотя неотектонические движения и здесь могут на коротких расстояниях менять интенсивность и знак; расчленение поверхности равнин на приподнятые возвышенности и опущенные низменности происходит без коренной перестройки ландшафта, а изменения климата являются модификацией одного и того же типа климата;
— дифференциация равнинного рельефа не сопровождалась интенсивным видообразованием, а в формировании фауны и флоры равнин отчетливы явления миграции и связанная с ними бедность эндемиками;
— трансформация ландшафтов ограничивалась внутризональными нарушениями на уровне изменений геолого-геоморфологических условий и степени дренированности территории; в зонах тектонического поднятия эрозионно-денудационный процесс доминировал над аккумуляцией осадков, сужалась ширина речных долин, уменьшалась мощность аллювия; на формирование почв и растительности большое влияние оказывал литологический состав коренных пород и почвенный покров имел большую пестроту; благодаря хорошему дренажу снижался уровень грунтовых вод, ослабились процессы заболачивания на севере и засоления на юге; в зонах тектонического погружения аккумуляция новейших осадков преобладала над эрозионно-денудационным сносом, овражно-балочная сеть развивалась слабо, долины рек широкие, с надпойменными террасами, сложенными мощным аллювием; коренные породы погребены под антропогеновыми осадками и не оказывали воздействия на почвы и растительность; ослабленный дренаж и приповерхностное залегание грунтовых вод приводило к заболачиванию и торфонакоплению на севере, засолению и олуговению почв на юге;
|
|
|
— лесная растительность низменных равнин в условиях поднятий развивается лучше, в особенности на северном и южном пределах лесов — лесотундре (усиление дренажа, снижение уровня грунтовых вод, ослабление заболачивания) и лесостепи (рост эрозионной расчлененности рельефа, выщелачивание почв, увеличение осадков);
— многие малозначительные детали ландшафта равнин (строение речных пойм, высота и ширина надпойменных террас, резкие повороты течения рек, густота свежей овражной сети и др. ) предопределены неотектоникой; на Средней Волге широкие отрезки долины (зоны погружения) чередуются с узкими участками (зоны поднятия), где возрастает высота и эрозионное расчленение надпойменных террас.
Неотектоника оказала влияние и на развитие региональных ландшафтных комплексов, являясь причиной обособления таких ландшафтных стран, как Центральноазиатская страна высокогорных степей, полупустынь и пустынь. Сухой, близкий к пустынному климат существовал здесь уже с мелового периода, а мощные тектонические движения в конце неогена—антропогене подняли всю территорию на большую высоту, создав по ее окраинам орографические заслоны, усилившие континентальные (пустынно-степные) черты климата; одновременно с поднятием происходил процесс выработки высокогорных степных и пустынных типов ландшафта, ранее здесь не известных.
Внутри ландшафтных стран неотектонике обязаны:
— конфигурация и степень выраженности географических зон; на Восточно-Европейской равнине и в Западной Сибири, где эти движения имели небольшой размах, наблюдается полный спектр географических зон умеренного пояса (от северной тайги до пустынь), а в Восточной Сибири, благодаря горному рельефу господство получила тайга, изолированный островной характер имеют лесостепь и степь;
|
|
|
— дифференциация зон на ландшафтные провинции; две смежные лесостепные провинции Средне-Русской возвышенности (область поднятия и сноса) и Окско-Донской низменности (область погружения и аккумуляции) в конце неогена–антропогене испытали разнонаправленные движения, на что указывает соответственно малая и существенная (до 100 м) мощность новейших наносов;
— дифференциация провинций на ландшафтные районы; в лесостепной провинции Приволжской возвышенности (в целом испытывает поднятие) одни участки поднимаются быстрее других, а третьи имеют даже относительное опускание, в результате возникают внутрипровинциальные ландшафтные различия, вызывающие обособление районов;
— развитие типологических ландшафтных комплексов; на юге Восточно-Европейской равнины все районы поднятий имеют тенденцию к расширению приречного типа местности и к выработке при благоприятных литологических условиях останцово-водораздельного типа местности, развитию процесса деградации плакоров; в районах опускания лучше выражены плакорный и междуречный недренированный типы местности;
— зарождение и интенсивное развитие урочищ одного типа и деградация и полное отмирание урочищ другого типа; районы поднятий на юге Восточно-Европейской равнины — места скопления и интенсивного роста оврагов и своеобразных урочищ в виде высоких и крутых (не менее 45–50°) склонов речных долин, поросших древесно-кустарниковой растительностью; а районы опусканий — это урочища степных западин и осиновых кустов;
— развитие ландшафтных типов пустынь; в прикаспийской низменной Туркмении солончаковой пустыне свойственны области нисходящих движений; в песчаных пустынях в районах поднятий развиты дефляция, барханный рельеф, грядовый рельеф преобразуется в грядово-лунковый, а в тех же песчаных пустынях в областях опусканий развит крупный аккумулятивно-грядовый и дефляционно-бороздовый рельеф; каменисто-песчаная пустыня имеет дефляционно-котловинный рельеф в районах поднятий, а равнинный рельеф — в районах без проявлений тектоники.
|
|
|
Под влиянием тектонических движений в природе непрерывно и повсеместно протекает процесс всеобщей трансформации ландшафтов, который приобретает грандиозные масштабы: на месте равнин вздымаются горные хребты, и на месте гор с течением времени возникают однообразные равнины. На это указывает несовпадение крупных неотектонических структур с более древними структурами.
Происходящая под влиянием неотектонических движений трансформация ландшафтов может быть двоякого рода: унаследованной, гармоничной с предшествующим ходом развития (отсутствие развитой поймы и ее переход в надпойменную террасу, большое число глубоких донных оврагов указывают на относительно быстрое поднятие этой части реки при общей тенденции к поднятию района с давнего времени) и неунаследованной, дисгармоничной (положительные тектонические движения на какой-либо части низменности, перестройка гидрографической сети, усыхание территории, постепенное угасание болотообразовательного процесса на общем фоне тенденции к опусканию района).
Неотектоника поддается точному изучению с установлением строгих закономерностей ее проявления в пространстве и во времени. Это имеет большое народохозяйственное значение для прогноза развития структуры ландшафтов, а количественные характеристики скорости современных движений определяют их величины. Даже для равнин они весьма значительны и составляют в Москве –3, 7 мм/год, Сарнах +9, 5 мм/год, Кривом Роге +10, 8 мм/год, Курске +3, 6 мм/год, Одессе –5, 1 мм/год. Тем не менее, неотектонические движения не являются долговременно направленными, их скорость и знак подвержены изменениям во времени.
Современные тектонические движения являются важным, но не единственным источником развития ландшафтных комплексов. Помимо них, такими универсальными факторами развития последних являются климатогенный, биогенный и антропогенный.
|
|
|
Начало неотектонического этапа на территории Беларуси совпадает с важным палеогеографическим рубежом — исчезновением на площади региона последнего (раннеолигоценового) морского водоема и окончательным установлением здесь в позднем олигоцене континентальных условий. Наибольший размах неотектонических движений (до нескольких км) связан с развитием Альпийско-Карпатского орогенеза, когда поверхность испытала неравномерное тектоническое поднятие с амплитудой до 150–170 м. При этом наибольшее воздымание (свыше 100 м) претерпели две области — на юго-западе и юге республики, а также на юго-востоке Беларуси. Одновременно с этим небольшие участки на западе региона оказались опущенными ниже своего первоначального положения.
Западной части Припятского Полесья присущи зачатки неунаследованной, дисгармоничной трансформации ландшафта при энергичном ее поднятии, которое в скором времени не замедлит сказаться на процессах болотообразования, вызвав их ослабление. В прошлом Полесье обнаруживало устойчивую тенденцию к опусканию, и изменение знака движения на его территории представляет совсем недавнее явление.
27 GPS И ГЛОБАЛЬНАЯ ГЕОДИНАМИКА
Главным на современном этапе достижением в области технологии глобальных измерений на основе навигационных спутниковых систем (ГНСС) является возможность быстрого высокоточного определения пространственных координат в единой геоцентрической системе координат.
Созданные первоначально для военных целей ГНСС (GNSS) – GPS NAVSTAR (США) и ГЛОНАСС (Россия) – с 1983 г. обрели возможность применяться для гражданских целей. Сначала с искусственным ограничением по точности определения пространственных координат до 50–100 м, а с 2000 г. – до 5–10 м. Такая точность вполне достаточна для навигации транспортных средств, проведения геодезических съемок, обновления мелкомасштабных топокарт, привязки крупных геологических объектов и некоторых других видов работ.
Однако, при выполнении ряда прикладных задач требуется более высокая точность, поэтому разрабатывались новые технологические решения. На первом этапе для повышения точности измерений координат был предложен статический метод измерений с использованием дифференциальных поправок (DGPS). Метод DGPS использует для приема сигналов два неподвижных, пространственно разнесенных спутниковых приемника. Совместная постобработка получаемых данных обеспечивает определение приращений координат с точностью 1–2 см при расстоянии между точками в 10–20 км.
Дальнейшее развитие DGPS привело к разработке кинематического метода. Этот метод предполагает, что во время измерений один приемник (локальная базовая станция) постоянно находится в одной и той же точке, а другой – перемещается по заданному маршруту. В результате постобработки определяются относительные координаты точек нахождения во время измерения второго приемника. Кинематический метод позволяет определить относительные координаты снимаемых точек на расстоянии в 2–5 км с точностью до 1 см. При этом время измерений составляет не менее одного часа.
|
|
|
Интеграция спутниковых технологий со средствами радиосвязи дала возможность в 1992 г. разработать быстрый кинематический метод, работающий в режиме реального времени (RTK). Метод RTK позволяет определять координаты подвижного приемника на расстоянии 2–20 км с точностью до 1 см за время, равное не более 5 мин.
Основной недостаток этого метода – передача сигнала по аналоговому радиоканалу. В период 1995–1999 гг. активно создается инфраструктура средств сотовой связи. Использование цифровых каналов GSM позволило с сохранением точности увеличить расстояние от приемника до базовой станции при измерениях быстрым методом RTK до 30 км, а медленным методом DGPS – до 100 км. Время, необходимое для одного измерения на подвижной станции, удалось сократить до 10 с.
Интеграция спутниковых и интернет-технологий, включая GPRS, позволила значительно сократить стоимость услуг по передаче данных, сохранив при этом все преимущества GSM-связи. Время одного измерения на подвижной станции сократилось до 1 с. Это дало возможность расширить область применения ГНСС. ГНСС-технологии стали широко использоваться при выносе на местность проектов строящихся зданий и сооружений, для наблюдения за их состоянием в процессе строительства и эксплуатации и т. д.
С другой стороны, совершенствование методик обработки и приемной аппаратуры позволили для медленных измерений (DGPS) на коротких базах до 20 км достигнуть точности 1–5 мм, а на длинных (1000 км) – сантиметровой точности. Эти достижения с использованием традиционных геодезических технологий позволили разворачивать наземные триангуляционные сети нового поколения. Элементы подобной сети создаются на основе базовых станций. Сеть быстро разворачивается, а положение узлов постоянно контролируется, поэтому следующим этапом развития ГНСС-технологий стала технология, основанная на использовании всех преимуществ такой сети. В этом случае для определения неизвестных координат приемника используются данные не одной, а нескольких базовых станций. Для реализации такой схемы был разработан сетевой (Network) кинематический метод, который при использовании режима реального времени получил название Network RTK.
В сетевом подходе при сохранении точности измерений повышается дальность относительных измерений и защищенность получаемых результатов от случайных ошибок. В нем отсутствуют ограничения на масштабы сетей и, следовательно, сети могут быть локальными (местными), региональными (национальными) и глобальными (международными). Для последних предпочтительно использовать единую геоцентрическую систему координат. Возможность поддержки неограниченного числа пользователей в сети гарантирует экономическую окупаемость затрат на ее создание и эксплуатацию. Преимущества сетевого метода достигаются за счет:
· постоянного измерения сигналов GPS на базовых станциях сети;
· возможности моделирования величин систематических ошибок, вызванных состоянием ионосферы, тропосферы и орбитальных погрешностей спутников по всей области сети базовых станций;
· учета этих ошибок в данных, получаемых на подвижной станции.
Сетевой метод в настоящее время значительно расширил области применения спутниковых технологий. Он используется не только при проведении традиционных кадастровых, геодезических и геофизических работ, но и для:
· наблюдения за деформациями строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений повышенной этажности и большой протяженности,
· за смещениями земной поверхности в районах выработки шахт, оползней, карстовых явлений,
· исследования тектонических движений платформ,
· управления строительными машинами и механизмами,
· точной наземной и воздушной навигации,
· для предсказаний землетрясений, цунами, наводнений.
Особую роль сети базовых станций ГНСС играют для районов, с высокой вероятностью стихийных бедствий. В этих районах создаются сети с большим количеством базовых станций. Так, например, в Лос-Анджелесе (штат Калифорния, США) была создана сеть из 250 станций ГНСС, а в Японии — из 1200 станций.
Сопряжение наземной системы координат со спутниковой и звездной позволяют технологии измерения ГНСС использовать для наблюдения за глобальной геодинамикой – наблюдением за движением полюсов, земного ядра, тектонических плит, скоростью вращения Земли, приливной динамикой. Такие работы ведутся в рамках специальных международных служб (Международная геодинамическая GPS служба (IGS)) и организаций (Международная Геодезическая Ассоциация (IAG)). Относительно недорогое GPS-оборудование и программное обеспечение позволяет участвовать в процессе наблюдения за геодинамикой как службам малых стран, так и отдельным научным организациям. Основное требование – разворачивание и постоянная работа базовых сетевых станций, т. е. постоянное получение спутниковой информации и передача данных по интернет-сети в международные региональные центры обработки данных. Это позволяет получать данные как по точному позиционированию своих подключенных к службе станций, так и информацию о положении других станций и вести анализ изменений их положения.
В национальных масштабах подключение к IGS связано с выбором местоположений базовых станций, выгодных для исследования региональной геодинамики. На втором этапе национальная сеть наблюдений должна быть точно привязана к используемой в IGS геоцентрической системе координат (WGS84).
|
|
|
