Особенности динамики русловых процессов акватории Хабаровского водного узла ИТиГ ДВО РАН В.И.Синюков, В.А.Глухов, Е.П.Маева, О.В.Рыбас, Н.В.Бердников Хабаровск. - презентация

1 Особенности динамики русловых процессов акватории Хабаровского водного узла ИТиГ ДВО РАН В.И.Синюков, В.А.Глухов, Е.П.Маева, О.В.Рыбас, Н.В.Бердников Хабаровск 2007 г

2 ИТиГ ДВО РАН Изменения в русле Амура: обмеление Амурской протоки и основного русла Амура; уход главного русла в Пемзенскую протоку; интенсивный размыв берегов и островов; изменение положения фарватера, формирование кос и новых островов. Негативные последствия этих изменений: уменьшение объема стока воды вдоль городской территории ведет к ухудшению ее качества, в том числе в местах водозаборов; снижение «промывающего эффекта» паводков, выносящих за пределы города загрязненные донные отложения; ухудшение условий судоходства; опасность размыва берегов и защитных сооружений в зоне моста через Амур; угроза важнейшим транспортным магистралям региона – железной и автомобильным дорогам; снижение степени экологической устойчивости водных экосистем. Предпосылки

3 ИТиГ ДВО РАН Изучение изменения конфигурации береговой линии акватории рек Амур – Уссури в районе г. Хабаровска с 1964 по 2004 гг. на базе данных дистанционного зондирования земной поверхности космическими аппаратами различного назначения для: - - выявления тенденций процессов эрозии и аккумуляции на акватории Хабаровского водного узла; - - планирования восстановительных работ в русле Амура. Цель исследования

4 ИТиГ ДВО РАН Исходные материалы В работе были использованы: мультивременные панхроматические и спектрозональные разномасштабные (разрешение 5-60 м) космические снимки территории, а также данные современной космической радарной съемки NASA - SRTM (Shuttle radar topographic mission) с разрешением м; изданные топографические карты местности масштабов 1: и 1: разных годов издания.

5 ИТиГ ДВО РАН Этапы работ I этап: - анализ наличия на территорию исследований цифровых космических снимков и топографических карт, и составление схемы изученности; - - анализ полученной информации на предмет временной и территориальной целостности данных и качества снимков; - - выделение трех базовых временных интервалов для анализа акватории – гг., гг., гг. II этап: - создание базовых векторных карт береговых линий акватории 60-х и 2000-х годов по изданным топографическим планшетам. III этап: - коррекция полученных карт береговых линий акватории по данным космического зондирования. IV этап: выделение зон устойчивой аккумуляции и эрозии в русле реки с контролем корректности выделения по снимкам конца 80-х годов.

6 ИТиГ ДВО РАН Результаты: 60 годы В качестве базовой использована топографическая карта территории 1966 г. издания масштаба 1: и серия цифровых панхроматических космических снимков американского косморазведывательного проекта CORONA разрешением м/пиксел. Отбирались космоснимки с уровнем воды, соответствующим контурам береговой линии основного русла на топокарте. Хабаровск

7 ИТиГ ДВО РАН Результаты: 60 годы Обработка космоснимков (привязка к системе координат, селекция спектральных каналов, коррекция фототона для наиболее адекватного отображения гидрографических объектов, экспорт данных в формат, воспринимаемый ГИС MapInfo) производилась в программе ERDAS Imagine. Результатом работ явилась векторная карта береговых линий и линейных гидрографических объектов территории исследований середины 60-х годов XX века. Точность выделения картографических объектов оценивается в м.

8 ИТиГ ДВО РАН Результаты: 2000 годы Использована топооснова территории 1987 года издания масштаба 1: и серия цифровых спектрозональных космических снимков: проект WWF и BBC «Лесная Вахта России» (LANDSAT и ASTER); информационная база данных КФС Мэрилендского университета (LANDSAT- 7); сайт DigitalGlobe (QuickBird); данные системы Google. Разрешение от 14 до 40 м/пиксел. КФС Aster КФС QuickBird КФС LandSat Экранная копия системы Google

9 ИТиГ ДВО РАН Результаты: 2000 годы Для более точной коррекции формы береговой линии на заключительном этапе работ были использованы матрицы высот радарной съемки SRTM, предварительно обработанные утилитой ГИС MapInfo VerticalMapper и представленные в виде псевдорельефных карт («метод низкого солнца»).

10 ИТиГ ДВО РАН Результаты: 2000 годы Результатом явилась цифровая векторная карта береговых линий и линейных гидрографических объектов территории исследований начала 2000-х годов XXI века. Точность выделения картографических объектов оценивается в м.

11 ИТиГ ДВО РАН Результаты: сравнение

12 ИТиГ ДВО РАН Методика выделения зон аккумуляции-денудации Выделение зон аккумуляции и денудации в русле Амура производилось в ГИС MapInfo в полуавтоматическом режиме на базе составленных векторных покрытий береговых линий и гидрографических объектов 60-х и 2000-х годов. Вначале картографический материал обрабатывался штатными функциями «географического анализа» (сложение и вычитание картографических покрытий) ГИС, итогом работы стало полигональное векторное цифровое покрытие, отражающее зоны аккумуляции и эрозии русла реки за 40-летний период. Далее визуально отбраковывались явные признаки автоматического выделения объектов и неточностей составления исходных карт – слишком мелкие полигоны, объекты не соответствующие своей функции по топографическим и гидрологическим признакам и пр. Затем следовал анализ материала с учетом космических снимков конца 80-х годов XX века («промежуточная коррекция»). Последний этап - окончательная коррекция по данным многолетних исследований ИВЭП ДВО РАН.

13 ИТиГ ДВО РАН Результаты: карта зон аккумуляции-денудации в акватории Уссури – Амур с 1964 по 2004 гг.