научная статья по теме ХРЕБТЫ И ВПАДИНЫ ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ: ОПЫТ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ Геология

Текст научной статьи на тему «ХРЕБТЫ И ВПАДИНЫ ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ: ОПЫТ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ»

7. Думит Ж.А. Использование спутниковых снимков для построения морфометрических карт рельефа (по данным бассейна реки Кубани) // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий (м-лы XX межрегион. науч.-практич. конф.). Краснодар: Изд-во КубГУ, 2007. С. 91.

8. Лозовой СП. Лагонакское нагорье. Краснодар: Краснодарск. кн. изд-во, 1984. 160 с.

9. Чередниченко Л.И. Геологическое строение плато Лагонаки // Проблемы Лагонакского нагорья. Краснодар: Изд-во КубГУ, 1987. С. 7-11.

10. Краснянский Ф.Г., Будовская М.А. Влияние инсоляции на почвенно-растительный покров (на примере горы Папай) // Геогр. исслед. на Северном Кавказе. Р-н/Д: Изд-во РГУ, 1974. С. 56-62.

11. ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/version2/SRTM3/

12. Rodriguez E, Morris C.S., Belz J.E. et al. An Assessment of the SRTM Topographic Products, Jet Propulsion Laboratory D-31639. California Institute of Technology. 2004. 146 с.

13. МуравьевЛ.А. Высотные данные SRTM против топографической съемки // http://geo.web.ru/db/msg.ht-ml?mid = 1177761

Кубанский госуниверситет Поступила в редакцию

01.06.2007

GIS-BASED MORPHOMETRIC ANALYSIS FOR THE ASSESSMENT OF THE RECREATIONAL POTENTIAL OF LAGONAK HIGHLAND

Y.O. ANTIPTSEVA, ZH.A. DUMIT Summary

The new methods of morphometric maps compilation with the use of GIS-technologies were developed. Such maps were compiled for the territory of Lagonak highland and were used for the assessment of its recreational potential.

УДК 551.4.03:528.067.4(235.222)

© 2009 г. Н.Н. БАРДАЧЕВСКИЙ

ХРЕБТЫ И ВПАДИНЫ ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ: ОПЫТ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

Введение

Макрорельеф Алтая, также как и большинства горных сооружений Центральной Азии представляет собой чередование хребтов и межгорных впадин. В орографии региона отчетливо выделяются две крупные группы форм рельефа второго порядка (если считать первым всю горную систему Алтая): 1) крупные положительные формы и 2) разделяющие их понижения.

Горный Алтай характеризуется длительной и сложной историей геологического развития, однако возникновение его современного рельефа произошло сравнительно недавно. Современный орографический план региона начал формироваться в конце палеогена, но окончательно сложился лишь в четвертичное время и, судя по высокой сейсмичности региона, процесс этот продолжается. Сложная докайнозойская история формирования Горного Алтая проявляется главным образом в формах мезо- и микрорельефа: при препарировке экзогенными процессами геологических тел и зон разрывных нарушений. Макрорельеф обусловлен новейшей блоковой структурой и представляет собой контрастное сочетание высоких альпинотипных хребтов и межгорных впадин с глубоко врезанной речной сетью и распространением ледников.

Основные неотектонические структуры Юго-Восточного Алтая представлены крупными блоками и разделяющими их разрывными нарушениями. Целостность блоков обычно также нарушена разломами, но с гораздо меньшими амплитудами. Разделяющие блоки разломы являются сдвиго-взбросами, горизонтальная составляющая которых значительно превышает вертикальную. Внутриблоковые разломы обычно представляют собой ориентированные вдоль основных разломов взбросы и надвиги или сбросы, направленные вкрест их простирания [1]. В рельефе земной поверхности блоки в основном выражены возвышенностями с уступами на склонах, обусловленными осложняющими разрывами, а разделяющие их разрывные нарушения высоких порядков - долинными понижениями. В новейшем структурном плане Юго-Восточного Алтая также присутствуют и относительно опущенные блоки, которые заняты разделяющими хребты широкими долинами и межгорными впадинами.

Для изучения блоковой делимости литосферы Юго-Восточного Алтая мы применили все основные из доступных на сегодня инструментов цифрового моделирования и дистанционного зондирования. Мы исходили из того, что в пределах крупных неотектонических блоков литосферы, соответствующих горным хребтам, гидросеть должна иметь центробежное строение, в то время как у блоков, выраженных в рельефе в виде впадин, -центростремительное. Помимо впадин блоки-хребты разделяются между собой также магистральными и сквозными долинами. Для уточнения границ хребтов и впадин мы использовали цифровые модели рельефа, дополненные цифровыми космическими снимками.

На базе цифровых моделей был создан ГИС-проект со слоями, содержащими классификацию блоков разного типа и разделяющих их элементов. Все морфометриче-ские показатели также были получены при анализе цифровой модели рельефа.

При работе была использована широкая линейка программных продуктов фирмы ESRI Inc., лицензионными версиями которых располагает новосибирский ГИС-центр. Подготовка цифровых моделей рельефа проводилась с помощью программы ArcInfo. Построение частных карт и схем районирования проводились с помощью ArcView и ArcGis, анализ объемных данных - на основе ArcView 3DAnalist. Следует отметить, что для подавляющего большинства решаемых нами задач оказалось достаточно программы ArcView версии 3.3 и расширений к ней.

Относительно цифровых моделей рельефа следует сказать, что они получены из целого ряда источников, ни один из которых, однако, не может считаться полностью удовлетворительным. Во-первых, использовались цифровые модели рельефа (ЦМР), полученные с помощью обработки в ArcInfo оцифрованных горизонталей топографических карт. Этот крайне трудоемкий способ использовался только для ключевых участков и для проверки ЦМР, полученных из других источников. Помимо трудоемкости, главной проблемой его применения является действующий режим ограничения распространения российских топографических карт крупного и среднего масштабов, что исключает получение этим путем ЦМР на значительные территории. Поэтому основными источниками цифровых моделей рельефа, использованных нами, были открытые зарубежные данные проектов GLOBE и SRTM. GLOBE (The Global Land One-km Base Elevation) - это уникальная по широте охвата земной поверхности цифровая модель рельефа, созданная Национальным центром геофизических данных США, свободно доступна в виде массива с разрешением 30 секунд по широте и долготе. Эта достаточно грубая модель неприменима для детального анализа, но полезна для первоначального рассмотрения больших территорий на стадии постановки работ. SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) является результатом реализации международного проекта под эгидой NASA, в ходе которого составляется цифровая модель земной поверхности на базе радарной интерферометрии (сравнения изображений близкоразне-сенных (апертура 80 м) радаров, расположенных на искусственных спутниках). Данные этого проекта покрывают 80% земной поверхности. Из-за особенностей орбитальных характеристик спутников для них недоступны полярные области. В открытом доступе имеются округленные данные с угловым разрешением 3 сек, что для нашего региона

составляет приблизительно 60 х 90 м. В качестве источника цифровых космических снимков мы также использовали доступные через Интернет данные проекта Google преимущественно с разрешением 30 м.

В результате проведенных работ был создан ГИС-проект, содержащий большой объем геологической, топографической и геоморфологической информации. В рамках данной статьи мы рассматриваем только один из результатов, полученных при сопряженном анализе этих данных, а именно: закономерности распределения линейных размеров и высот неотектонических блоков второго порядка, создающих основу макрорельефа территории. По сравнению с традиционными методами неотектонического анализа использование ГИС позволило качественно повысить точность и объективность выделения межблоковых границ и, в конечном счете, существенно уточнить конфигурацию и расположение границ крупных неотектонических блоков. Это создает основу для дальнейшего анализа расположения этих границ по отношению к эпицентрам землетрясений инструментального периода наблюдений, который планируется провести в ближайшем будущем.

Ярусы и основные формы макрорельефа Юго-Восточного Алтая

Горные хребты - самый распространенный тип крупных положительных форм Центральной Азии. На Алтае, Тянь-Шане и в Саянах они представляют собой приподнятые тектонические блоки и их системы. Лишь наиболее высокие из них имеют гребневидные водоразделы, в то время как для большинства характерны обширные уплощенные водораздельные поверхности. В пределах Алтая внешние границы хребтов часто не определены и на картах разных масштабов существенно различаются. Иногда единый орографический элемент имеет разные названия отдельных своих частей, либо несколько разнородных орографических элементов объединены одним названием. Мы старались упорядочить орографическую структуру, устраняя лишние названия при объединении орографических элементов и используя для обозначения укрупненных единиц топонимы наиболее значимого их элемента.

Впадины и долины рек разделяют положительные формы рельефа. Впадины приурочены к относительно опущенным крупным неотектоническим блокам, а долины -к узким вытянутым блокам или зонам молодых разломов. Межгорные впадины являются таким же неотъемлемым орографическим элементом Алтая, как и горные хребты. Они обычно меньше них по размерам, но также имеют вытянутую или ромбовидную форму. Линейные впадины представляют собой грабены, приуроченные к крупным разломам. Принято считать, что крупные ромбовидные впадины - это блоки, приподнятые в меньшей степени, чем окружающие их хребты (т.е. отстающие в воз-дымании) [1].

На Юго-Восточном Алтае глыбовые поднятия (Курайский, Катунский, Северо-Чуйский, Южно-Чуйский, Найрамдальский и др. хребты) разделены следующими межгорными впадинами: Курайской, Чуйской, Уймонской, Самахинской, Бертекской, Тархатинской и др., а также долинами-впадинами крупных рек, освоивших ослабленные зоны (зоны разломов, тектонической раздробленности и трещиноватости): Чуя, Шавла, Бухтарма, Коксу, Карагем и др. При составлении карты основных орографических элементов региона (рис. 1) мы придерживались принципа соответствия главных элементов орографии главным тектоническим элеме

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком