Опыт разработки геоинформационной системы пойменных земель Донского бассейна
https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-151-161
Аннотация
Цель. В работе описывается опыт разработки геоинформационной системы пойменных земель Донского бассейна. Играя большую роль в хозяйстве, поймы рек обеспечивают воспроизводство сенокосов и пастбищ, рыбы, водоплавающих и околоводных птиц, a в аридной зоне в них концентрируются лесные ресурсы и дикие животные. Но в настоящее время отсутствует единая база данных, которая бы позволила анализировать важнейшие характеристики пойменных ландшафтов.
Материал и методы. Реализация элементов базы данных была осуществлена c использованием следующих методов. Площадь бассейна реки (притока), уклон и экспозиция бортов долины, уклон русла реки и длина водотока, площади пойм, сельскохозяйственных угодий на пойменных землях, лесных угодий, коэффициенты извилистости реки и развитости поймы и количество, площадь и объем малых водохранилищ получаются при обработке цифровых моделей рельефа функциями модуля Spatial Analyst и космоснимков в автоматическом режиме.
Результаты. На первом этапе исследования авторами разработаны 14 важнейших характеристик, которые составляют основу современной базы данных по поймам бассейна реки Дон и определены алгоритмы и методики расчета каждого показателя.
Заключение. Создание специализированной геоинформационной системы пойменных земель бассейна Дона позволяет решать частные задачи унификации данных и взаимодействия отдельных модулей электронного атласа между собой и c внешними ресурсами web‐картографических сервисов и баз данных. Полученный атлас найдет широкое применение в сферах управления водными и земельными ресурсами и охраны природы.
Ключевые слова
Пойма,
геоинформационные системы,
бассейн реки,
управление водными ресурсами,
река Дон,
база данных,
электронный атлас
При поддержке: Работа выполнена в рамках темы НИР ФНЦ агроэкологии РАН No 0713‐2019‐0001.
Об авторах
Д. А. Солодовников
Волгоградский государственный университет
Россия
Россия
Денис А. Солодовников, кандидат географических наук, заведующий кафедрой географии и картографии
400062, г. Волгоград, пр. Университетский, 100
Тел. +78442461639
С. С. Шинкаренко
Волгоградский государственный университет; Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН
Россия
Россия
Станислав С. Шинкаренко
Волгоград
Н. М. Хаванская
Волгоградский государственный университет
Россия
Россия
Наталья М. Хаванская
Волгоград
Н. А. Кукушкина
Волгоградский государственный университет
Россия
Россия
Наталья А. Кукушкина
Волгоград
Список литературы
1. Фащевский Б.В. Гидрологические аспекты охраны и рационального использования пойменных ландшафтов // Гидрологические исследования ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1986. С. 57‐64.
2. Robert A. River Processes: An Introduction to Fluvial Dynamics. 2003, Arnold, London. 240 p.
3. Onistratenko N.V., Ivantsova E.A., Denysov A.A., Solodovnikov D.A. Heavy metals in suburban ecosystems of industrial centres and ways of their reduction // Ekologia Bratislava. 2016. V. 35. N 3. P. 205‐212. DOI: 10.1515/eko‐2016‐0016
4. Червань А.Н., Романенко С.С. Пространственное отображение устойчивости почв к техногенному засолению в Солигорском горнопромышленном районе на основе почвенных комбинаций // Почвоведение. 2019. N 8. С. 993‐1003. DOI: 10.1134/S0032180X19080057
5. Kuzmina Zh.V., Shinkarenko S.S., Solodovnikov D.A. Main Tendencies in the Dynamics of Floodplain Ecosystems and Landscapes of the Lower Reaches of the Syr Darya River under Modern Changing Conditions // Arid Ecosystems. 2019. V. 9. N 4. P. 226‐236. DOI: 10.24411/1993‐3916‐2019‐10070
6. Zyl J. van. The shuttle radar topography mission (SRTM): A breakthrough in remotesensing of topography // Acta Astronautica. 2001. V. 48. Iss. 5‐12. P. 559‐565. DOI: 10.1016/S0094‐5765(01)00020‐0
7. Martz L.W., Garbrecht J. Automated Extracion of Drainage Network and Watershed Data from Digital Elevation Models // Water Resources Bulletin, American Water Resources Association. 1993. V. 29. Iss. 6. P. 901‐908. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.1993.tb03250.x
8. Кащавцева А.Ю., Шипулин В.Д. Моделирование речных бассейнов средствами ArcGIS 9.3 // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия «География». 2011. Т. 24 (63). С. 85‐92.
9. Harvey A. Introducing Geomorphology: A Guide to Landforms and Processes. 2012, Dunedin Academic Press, Edinburgh. 136 p.
10. Шинкаренко С.С., Солодовников Д.А. Формирование новой дельты Сырдарьи // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. N 2. С. 267‐271. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2018‐15‐2‐267‐271
11. Solodovnikov D.A., Shinkarenko S.S. Present‐Day Hydrological and Hydrogeological Regularities in the Formation of River Floodplains in the Middle Don Basin // Water Resources. 2020. V. 47. N 6. P. 977‐986. DOI: 10.1134/S0097807820060135
12. Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Берденгалиева А.Н., Выприцкий А.А. Динамика площадей водоемов Западного ильменно‐бугрового района дельты Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. N 4. С. 285‐290. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2021‐18‐4‐285‐290
13. Gao B. NDWI – A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote sensing of environment. 1996. V. 58. N 3. P. 257‐266. DOI: 10.1016/S0034‐4257(96)00067‐3
14. Шинкаренко С.С., Кошелева О.Ю., Солодовников Д.А., Рулев А.С. Динамика береговой линии острова Сарпинский на Нижней Волге // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. N 5. С. 120‐129. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2019‐16‐5‐120‐129
15. Векторные слои и готовые проекты на базе Open Street Map в формате ESRI shapefile URL: https://data.nextgis.com/ (дата обращения: 23.05.2020)
16. Romanova T.A., Chervan’ A.N., Andreeva V.L. The theoretical basis and practical significance of the study of soil cover structure // Eurasian Soil Science. 2011. V. 44. P. 272‐280. DOI: 10.1134/S106422931101011X
17. Lamarche C., Santoro M., Bontemps S., d’Andrimont R., Radoux J., Giustarini L., Brockmann C., Wevers J., Defourny P., Arino O. Compilation and validation of SAR and optical data products for a complete and global map of inland/ocean water tailored to the climate modeling community // Remote Sensing. 2017. V. 9. N 1. 36 p. DOI: 10.3390/rs9010036
18. Jun Ch., Ban Y., Li S. China: Open access to Earth land‐cover map // Nature. 2014. Iss. 514 (7523). P. 434. DOI: 10.1038/514434c
19. Сидорчук А.Ю., Панин А.В., Борисова О.К. Снижение стока рек равнин Северной Евразии в оптимум голоцена // Водные ресурсы. 2012. Т. 39. N 1. С. 40‐53.
20. Философов В.П. Краткое руководство по морфометрическому методу поисков тектонических структур. Саратов: Изд‐во Саратовского ун‐та, 1960. 96 с.
21. Солодовников Д.А., Филиппов О.В. Геологическое строение и современные тектонические движения в районе Александровского грабена // Проблемы комплексного исследования Волгоградского водохранилища. Сборник научных статей. Ответственный редактор: А.В. Плякин; Федеральное агентство по образованию, Волгоградский государственный университет. Волгоград, 2009. С. 71‐83.
22. Солодовников Д.А., Хаванская Н.М., Вишняков Н.В., Иванцова Е.А. Методические основы геофизического мониторинга грунтовых вод речных пойм // Юг России: экология, развитие. 2017. Т. 12. N 3. С. 106‐114.
23. Solodovnikov D.A. Modeling of groundwater dynamics and landscapes of river floodplains of the Lower Volga region // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. 2019. V. 12. Hydrology and Water Resources. P. 387‐392. DOI 10.5593/sgem2019/3.1/S12.050
24. Солодовников Д.А., Шинкаренко С.С., Вишняков Н.В., Хаванская Н.М. Грунтовые воды речных пойм – годовая динамика и математические модели // Природные системы и ресурсы. 2019. Т. 9. N 3. С. 54‐63. DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2019.2.7
25. Анучина Н.А., Шилова Н.В. Ожидаемые демографические тенденции развития Волгоградской области // Естественные и технические науки. 2018. N 12 (126). С. 151‐153.
26. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Киреева М.Б. Современные изменения водного режима рек в бассейне Дона // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. N 6. С. 544‐556.
27. Российский регистр гидротехнических сооружений 2020. Справочное пособие М.: Ростехнадзор, ФГБУ «Центр Российского регистра гидротехнических сооружений», 2020. 1304 с.
28. Кузьмина Ж.В., Трешкин С.Е. Методика оценки нарушений в наземных экосистемах и ландшафтах в результате климатических и гидрологических изменений // Экосистемы: экология и динамика. 2017 Т. 1. N 3. С. 146‐188.
29. Golub V.B., Chuvashov A.V., Bondareva V.V., Gerasimova K.A., Nikolaichuk L.F. Changes in the flora composition of the Volga‐Akhtuba floodplain after regulation of the flow of Volga river // Arid ecosystems. 2020. V. 10. N 1. P. 44‐51. DOI: 10.1134/S2079096120010047
30. Kuzmina Zh.V., Treshkin S.E., Shinkarenko S.S. Effects of River Control and Climate Changes on the Dynamics of the Terrestrial Ecosystems of the Lower Volga Region // Arid Ecosystems. 2018. V. 8. N 4. P. 231‐244. DOI: 10.1134/S2079096118040066
31. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. Описание массива данных суточной температуры воздуха и количества осадков на метеорологических станциях России и бывшего СССР (TTTR) Свидетельство о государственной регистрации базы данных N 2014620942. 2004. URL: http://meteo.ru/data/162‐temperature‐precipitation#описание‐массива‐данных (дата обращения: 23.05.2020)
Рецензия
Для цитирования:
Солодовников Д.А., Шинкаренко С.С., Хаванская Н.М., Кукушкина Н.А. Опыт разработки геоинформационной системы пойменных земель Донского бассейна. Юг России: экология, развитие. 2022;17(1):151-161. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-151-161
For citation:
Solodovnikov D.A., Shinkarenko S.S., Khavanskaya N.M., Kukushkina N.A. Developmental experience of the geoinformation system for floodplain lands of the Don basin. South of Russia: ecology, development. 2022;17(1):151-161. (In Russ.) https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-151-161
Просмотров: 255
Послать статью по эл. почте 
