ON THE PROBLEM OF ECOLOGIC-GEOMORPHOLOGIC MAPPING (THE NORTHERN EURASIA AS AN EXAMPLE)
S.K. GORELOV Summary
The compiling of the ecologic-geomorphologic map of Northern Eurasia (scale 1:8000000) aims to gather and evaluate in general corresponding materials for this territory. The ecologic-geomorphologic map of the East-European Plain central regions (scale 1:1000000) is designed largely for prognosis. The rise of hazardous situations depends not only of number of processes but mostly of their intensity. Three types of regions are distinguished: with low, middle and high degree of ecologic-geomorphologic hazards. The intensiveness of different hazardous processes is estimated according to 4-balls scale.
УДК 551.4:528.067.4
© 2008 г. A.B. КОШКАРЕВ
ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ И ЦИФРОВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА НА XXIII МЕЖДУНАРОДНОЙ КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
4-10 августа 2007 г. в Москве, в деловом центре гостиничного комплекса "Космос" прошла конференция МКК-2007. Это вторая МКК, проведенная у нас, предыдущая состоялась в 1976 г. На этот раз она собрала более 1000 участников, общее число докладов превысило 700. Параллельно ей проходила XIV Генеральная ассамблея Международной картографической ассоциации (МКА).
Тематика конференции практически не изменилась со времени МКК-2005 в Ла-Ко-рунье (Испания); среди ее тем: 1) теория картографии; 2) математическая картография; 3) оформление картографической продукции; 4) образование и обучение в картографии. Дистанционное обучение (картографическое образование в Интернете);
5) цифровая картография как основа ГИС для устойчивого развития территорий;
6) геоинформационные системы; 7) инфраструктура пространственных данных (NSDI, GSDI, SDI), развитие, стандарты; 8) обновление информации и методы представления пространственной информации; 9) накопление новой информации и методы представления баз пространственных данных; 10) картографическая генерализация и многократное использование исходной информации; 11) картография и спутниковые изображения для управления природными ресурсами и окружающей средой; 12) карты и Интернет; 13) услуги на базе Интернета, мобильное картографирование и навигационные системы; 14) морская картография (навигация и карты океанов и морей); 15) национальные и региональные атласы, электронные атласы, тематическая и мультимедийная картография; 16) авторское право в картографии, доступ к картографической информации; 17) виртуальные модели, 3Д и геовизуализация в картографии; 18) история картографии; 19) аэронавигационное картографирование, военное картографирование; 20) картография гор; 21) карты для туризма; 22) картография для детей, учебная продукция; 23) карты для слепых и людей с ограниченным зрением; 24) планетная картография; 25) научные разработки в картографии: новые виды картографической продукции; 26) другие темы: картография и реклама; карты и средства массовой информации; карты для переписи населения; кадастровые карты; карты в трех измерениях; новые концепции в условных знаках; пространство и время в ГИС; топонимика, аналитическая картография, картография и здравоохранение, картография за ликвидацию бедности, колониальная картография и др.
С учетом интересов читателей журнала остановимся подробней на двух темах: создании и использовании цифровых моделей рельефа (ЦМР) и геоморфологическом
3* 67
картографировании, в том числе для целей предупреждения угроз, оценки рисков и потенциальных ущербов от природных и антропогенных катастроф.
Цифровое моделирование рельефа - одна из мощных функций ГИС и массовое производство ЦМР стало важной отраслью геоинформационной индустрии. Давно и успешно создаются и используются ЦМР национального масштаба, которые входят в качестве обязательного компонента (базовых пространственных данных) в состав всех без исключения национальных инфраструктур пространственных данных. По мере развития технологий и расширения возможного круга приложений ЦМР растет их качество, прежде всего детальность, то есть пространственное разрешение, определяемое размером шага сетки при построении матрицы высот, достигающее 5 м в ЦМР Великобритании и США. Такое разрешение становится фактически общеевропейской нормой. Более того, в Финляндии завершаются эксперименты по обработке результатов тестовой воздушной лазерно-сканерной съемки, продолжающие не менее впечатляющие эксперименты немецких и швейцарских коллег из Картографической службы Баварии и Национального картографического агентства Швейцарии Swissto-po по созданию ЦМР субметрового разрешения. Ожидаемое разрешение новой национальной ЦМР Финляндии, замещающей существующую 5-метровую модель, - около 2 м, средняя квадратическая погрешность представления высот - 0.5 м [1]. ЦМР с метровым разрешением могут быть получены на всю территорию планеты по результатам дистанционного зондирования Земли с географической привязкой исключительно по орбитальным данным, это наглядно показали съемки с французского ИСЗ "СПОТ-5"; еще более заманчивые перспективы открывает недавно запущенный немецкий спутник TerraSAR, один из сенсоров которого способен вести радиолокационную съемку с разрешением 1 м и генерировать соразмерную ему высококачественную ЦМР. Стенд немецкой компании Infoterra GmbH, распространяющей снимки TerraSAR, в том числе через российских поставщиков, пользовался заслуженным вниманием посетителей технической выставки МКК-2007. Заметим, что ЦМР с шагом сетки менее 100 м до сих пор секретны. Это основано на соответствии масштаба топографической карты-источника (1:100000) и шага сетки производной от нее ЦМР (100 м) и секретности сведений о рельефе местности территории РФ или государств-участников СНГ, соответствующие его отображению (в плане и по высоте) на топографической карте м-ба 1:50000 и крупнее согласно "Изменений в Перечень сведений, подлежащих засекречиванию, Министерства транспорта Российской Федерации", утвержденных Приказом Министерства транспорта Российской Федерации от 14 декабря 2006 г. № 08. Хотя круг приложений ЦМР с разрешением около 100 м и хуже крайне ограничен, подобные модели продолжают использоваться, за неимением лучшего, в решении мелкомасштабных задач; примером может служить эксперимент по обработке се-миглобальной свободно распространяемой ЦМР SRTM с шагом 3 угловые секунды (приблизительно 90 х 70 м в средних широтах) для целей гидрологического моделирования и прогноза стока на тестовом участке в Бразилии [2].
Продолжают совершенствоваться методы и технологии обработки ЦМР для разнообразных приложений. Одно из них - традиционное и ставшее рутинным - аналитическая отмывка рельефа, позволяющая воспроизводить эффект светотеневой пластики в дополнение к другим способам изображения рельефа на картах. Методы ее получения становятся все более изощренными, а результат превосходит лучшие образцы "ручной" отмывки, как показывают эксперименты по обработке высокодетальных ЦМР с разрешением 25 и 10 м на тестовые территории в окрестностях Аркадии (Греция) и в шт. Вашингтон (США) [3], основанные на расчетах относительных освещен-ностей склонов множеством источников освещения с варьируемой (взвешиваемой) и адаптированной к морфологии рельефа конфигурацией, ориентацией и мощностью (рис. 1).
Другие области использования ЦМР: генерация сети тальвегов и водоразделов при создании наборов данных о системе водосборных бассейнов и согласования цифровых описаний рельефа и гидрографической сети [4]; распознавание, выделение и класси-
Рис. 1. Результаты применения методики взвешенной адаптивной комплексной аналитической отмывки рельефа на тестовом участке "Вашингтон" по [3]: а и й - исходное изображение; результаты применения алгоритмов "глобального" (Ь и е) и "попиксельного" (с и/) взвешенного смешения источников освещения
Рис. 2. Главная страница сайта "Моделирование рельефа"
фикация дискретных морфологических элементов рельефа по его условно непрерывной цифровой модели в целях генерализации с привлечением морфометрического анализа [5]; оценка качества ЦМР (по материалам Национального отчета КНР [6]). Заслуживают внимания материалы Комиссии МКА по картографированию высокогорий [7] во главе с ее председателем Л. Хурни (Швейцария), объединяющей специалистов по картографированию и цифровому моделированию рельефа; с их методами и технологиями можно познакомиться на сайте "Terrain models" (рис. 2) (http://www.ter-rainmodels.com).
Два доклада были посвящены проблемам оценки риска катастрофических оползней. В одном из них, отражающем результаты реализации проектов ANDROS и ANDES на территорию Сальвадора специалистами Технического университета Мадрида (Испания), предложена технология оценки возможных ущербов от оползней, инициированных землетрясениями, основанная на обработке данных о 600 оползнях с использованием ГИС, причем в среде Интернета с привлечением инструментов веб-картографирования [8]. Аналогичное исследование - районирование территории о-ва Санторин (Греция) по морфометрическим параметрам на основе обработки ЦМР и с учетом сейсмических и метеорологических факторов риска - выполнено Геологическим факультетом Афинского университета и отделом геоматики г. Серра [9]. На эту же тему на секции 5 "Цифровая картография как основа ГИС для устойчивого развития территорий" был представлен коллективный доклад сотрудников лаборатории геоморфологии ИГ РАН "Картографические методы оценки экстремальных процессов" [10], подводящий итог их многолетней работе в сотрудничестве с другими организациями по разработке методики электронного картографирования для исследования экстремальных геоморфологических ситуаций и ущербов от опасных геолого-геоморфологических процессов с использованием программных средств ГИС, завершившейся изданием двух карт [11, 12].
Стоит кратко остановиться на других мероприятиях в рамках программы МКК-2007. Из них отметим семинар "Создание Национального атласа России и других тематических фундаментальных картографических произведений", проведенный на базе научно-исследовательской лаборатории комплексного картографирования МГУ им. М.В. Ломо
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.