Главная
АИ #31 (58)
Статьи журнала АИ #31 (58)
Восстановления кривой площадей в створе гидропоста река Ия – город Тулун с приме...

Восстановления кривой площадей в створе гидропоста река Ия – город Тулун с применением цифровой модели рельефа по данным радиолокационной топографической съёмки

Опубликуйте свою статью в журнале АПНИ

Справка о публикации сразу после оплаты, электронное свидетельство каждому автору

Опубликовать статью

Рубрика

Науки о Земле, экология, природопользование

Цитирование

Антонова Т. И., Сутырина Е. Н., Михайлов В. В. Восстановления кривой площадей в створе гидропоста река Ия – город Тулун с применением цифровой модели рельефа по данным радиолокационной топографической съёмки // Актуальные исследования. 2021. №31 (58). С. 13-16. URL: https://apni.ru/article/2769-vosstanovleniya-krivoj-ploshchadej-v-stvore

Аннотация статьи

В статье изучается обсуждается возможность использования цифровой модели рельефа по данным радиолокационной съемки SRTM (Shuttle radar topographic mission) для восстановления кривой площадей на примере гидрометрического створа гидропоста река Ия – город Тулун.

Текст статьи

Цель работы состоит в изучении возможности восстановления кривой площадей в створе гидропоста река Ия – город Тулун по данным радиолокационной съемки SRTM (Shuttle radar topographic mission) для восстановления кривой площадей, то есть кривой связи площадей поперечного сечения реки в створе и соответствующих им уровней воды в реке. Объект исследования – река Ия протекает на территории Иркутской области и впадает в одноименный залив Братского водохранилища. На реке Ие многократно имели место наводнения, в том числе в 1984, 2006 и 2019 гг. В 2019 г. наблюдалось беспрецедентное за инструментальный период наблюдений повышение уровня воды на посту река Ия – город Тулун до 1389 см при значении критической отметки в 700 см, в результате ограждающие дамбы не смогли предохранить жилую застройку от затопления.

Актуальность исследования продиктована тем, что при экстремально высоких уровнях воды не всегда удается выполнить инструментальные измерения расхода воды и возникает потребность экстраполяции кривой расходов, при этом важно располагать кривой площадей, построенной до заданного экстремального значения уровня. 

В работе для определения морфометрических характеристик использована цифровая модель рельефа по данным SRTM (Shuttle radar topographic mission). Для получения высотных отметок в рамках данной миссии полезная нагрузка SRTM была оборудована двумя радиолокационными антеннами. Одна антенна располагалась в отсеке для полезной нагрузки «Шаттла», другая – на конце 60-метровой мачты, которая выдвигалась, когда «Шаттл» находился в космосе. SRTM использовала метод радиолокационной интерферометрии [3].

Дополнительно в ходе исследования использовались:

  • крупномасштабные космофотоснимки из сервиса Google Планета Земля [4];
  • морфометрические данные, полученные в ходе промеров в 1957-1963 гг., приведённые в гидрологических ежегодниках [1],
  • ежедневная информация об уровнях с ресурса AllRivers.info [2].

Для восстановления кривой площадей в створе гидропоста река Ия – город Тулун в первую очередь по данным цифровой модели рельефа на основе SRTM были получены отметки в системе WGS84 (World Geodetic System 1984) в гидростворе и расстояния от заданного в работе постоянного начала, на основании этих данных вычислены значения ширины реки.

По крупномасштабным космофотоснимкам из сервиса Google Планета Земля за определённые даты оценена ширина реки в створе заданного гидропоста и соотнесена со значениями уровней воды и отметок с ресурса AllRivers.info

По соотношению ширины в створе с отметками была получена систематическая поправка для данной территории для пересчета отметок из системы WGS84 в Балтийскую систему (БC) и соотнесена со значениями уровней. 

Данные о ширине реки по информации на основе SRTM после внесения систематической поправки хорошо соотносятся с шириной по крупномасштабным снимкам и с натурными измерениями ширины по натурным данным промеров, что представлено на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость ширины реки Ии от уровня свободной поверхности

По данным о ширине реки, полученным по материалам SRTM, при конкретных значениях высотных отметок/уровней рассчитана площадь поперечного сечения в гидрометрическом створе поста река Ия – город Тулун. С учетом того, что при отметках до 452,00 м WGS84 точное определение ширины данной реки из-за специфики масштаба SRTM невозможно, при указанной отметке площадь сечения была получена по участку кривой площадей по данным промеров, а последующее приращение площади поперечного сечения реки определено на основании данных SRTM и представлено на рис. 2.

Рис. 2. Кривая площадей в створе поста река Ия – город Тулун

Из графика (см. рис. 2) видно, что кривые площадей по данным промеров и по данным радиолокационной топографической съеики SRTM хорошо соотносятся, при этом предложенный авторами метод демонстрирует относительную простоту применения и возможность с использованием цифровых моделей рельефа на основе SRTM получить кривую площадей до необходимых экстремальных отметок без проведения дополнительных промерных полевых работ, что показывает перспективность проиллюстрированного подхода.

Опубликуйте свою статью в журнале АПНИ

Справка о публикации сразу после оплаты, электронное свидетельство каждому автору

Опубликовать статью

Список литературы

  1. Гидрологический ежегодник. Л. Гидрометеоиздат. 1957-1963. Т. 7. Вып 2 – 4.
  2. AllRivers.info. URL: https://allrivers.info (дата обращения: 10.06.2020).
  3. Acker J., Williams R., Chiu L., Ardanuy P., Miller S., Schueler C., Vachon P., Manore M. Remote Sensing from Satellites // Encyclopedia of Physical Science and Technology. 2003. P.161-202. URL: https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/shuttle-radar-topography-mission (дата обращения: 15.05.2021).
  4. Google Планета Земля. URL: https://www.google.com (дата обращения: 10.05.2021).

Опубликуйте свою статью в журнале АПНИ

Справка о публикации сразу после оплаты, электронное свидетельство каждому автору

Опубликовать статью

Поделиться

2633
Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Опубликуйте свою статью в журнале АПНИ

Справка о публикации сразу после оплаты, электронное свидетельство каждому автору

Опубликовать статью

Другие статьи из раздела «Науки о Земле, экология, природопользование»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#44 (330)

Прием материалов

24 октября - 30 октября

осталось 3 дня

Размещение PDF-версии журнала

4 ноября

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

18 ноября