Побудова цифрової моделі рельєфу міста Кременця засобами геоінформаційних технологій

Дарморіс Владислав,

здобувач фахової передивищої освіти ІІІ курсу спеціальності «Геодезія та землеустрій»,

науковий керівник канд. геогр. наук Подобіський В.С.

Процес створення цифрової моделі рельєфу (ЦМР) міста Кременця відбувався у кілька етапів: 1) оцифрування та перетворення в полігональну тему (шар) окремих класів просторових, лінійних і точкових об'єктів, зображених на топокартах. Векторизації підлягали серед лінійних об'єктів - допоміжні та основні горизонталі, флювіальна мережа (тальвеги, яри, водотоки), шляхи сполучення; площинні - яркова мережа; точкові - відповідні позначки висот. Створення тематичних шарів, що відображають рельєф та гідрографічну мережу території; 2) побудова та заповнення атрибутивних даних географічних об'єктів представлені у формі спеціальних (атрибутивних) таблиць; 3) створення, перевірка та редагування топологічної структури даних між векторизованими об'єктами. Для реалізації вищезазначених завдань було використано детальні топографічні карти масштабу 1 : 10 000. Карти цього масштабу використовувалися для аналізу поширення та інтенсивності ерозійних, суфозійно-карстових та зсувних процесів і створюваних ними загроз (рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент гіпсометричної карти міста Кременця у геоінформаційному програмному середовищі MapInfo

У результаті виконання цих завдань було побудовано карту висот міста (рис. 1.), котра слугувала вихідною моделлю для побудови ЦМР. Інтерполяція даних здійснювалася у програмному продукті MapInfo за допомогою функції IDW (інверсивно зважених відстаней), що дозволяє створити гідрологічно коректну цифрову модель рельєфу, тобто таку, що з високою ймовірністю дає змогу змоделювати флювіальні форми рельєфу.

Загалом морфометричні показники рельєфу можна досліджувати по різному. У нашому випадку використовувався метод рівновеликих квадратів (полігональний шар «Сітка») загальною кількістю 29 і площею 1 км2. Таким чином, площа досліджуваної території становила 29 км2.

Для побудови картограми глибини вертикального розчленування рельєфу міста Кременця в кожному обліковому вікні було визначено різницю максимальної і мінімальної абсолютної висоти місцевості. Для цього у межах кожного квадрату було знайдено точки з найменшою та найбільшою абсолютною висотою над рівнем моря. Для визначення абсолютних висот було використано відмітки основних і допоміжних горизонталей, підписані відмітки висот (вершини). Значення вертикального розчленування рельєфу заокруглено до метра і це число було вписано в атрибутивну таблицю відповідного шару (в даному випадку «Сітка»). Після того, як було визначено розчленування у кожному квадраті, значення показника вертикального розчленування було проранжовано на 6 градацій.

Абсолютний максимум глибини вертикального розчленування рельєфу - 143 м/км2 спостерігається в районі гори Дівоча, котра має висоту лише 375,9 м, у той час коли перепад висот поблизу найвищих вершин міста - гори Замкової (394,2) та безіменної останцевої гори у квадраті № 16 (406,2 м) становить 116 і 87 відповідно.

Горизонтальне розчленування (густота розчленування) рельєфу обчислюють як відношення довжини тальвегів L до досліджуваної площі Р. Першим етапом роботи стало виділення на карті тальвегів. Тальвеги - це лінії, що з'єднують найнижчі точки дна (днища) видовженої ерозійної форми рельєфу - річкової долини, балки, яру. Розташування тальвегів на карті визначене рисунком горизонталей та умовними позначеннями ярково-балкових форм. Тальвеги, як звичайно, виділяють знизу вверх, тобто від пригирлових частин долин до верхів'їв. Тальвеги виділяють також в осьовій частині русел або днищ річкових долин, ярів та інших ерозійних форм, які відображені умовними знаками. Система тальвегів здебільшого пов'язана у певну мережу (як, наприклад, річкова мережа). Однак деколи окремі тальвеги не сполучені з рештою системи. Горизонтальне розчленування визначають у км/км2. Далі складено шкалу з шістьма градаціями і розфарбовано картограму відповідно до вибраних кольорів (рис. 2).

Рис. 2. Картограма глибини вертикального розчленування рельєфу міста Кременця

Застосування трьохвимірного геоінформаційного моделювання полягає у забезпеченні наочності та інтерпретації геопросторових даних, що дає змогу найкраще відобразити інформацію про динамічні зміни об'єктів басейнової системи досліджуваної території, реалізувати низку прикладних завдань, що недоступні з використанням традиційних двовимірних карт. Тривимірна модель рельєфу міста Кременця була створена на основі цифрової моделі рельєфу і забезпечує (рис. 3):

1) виконання реалістичного відображення території міста Кременця, віртуальне переміщення дослідника по території;

2) точніше визначення просторових координат природних, історичних, культурних чи інших господарських об'єктів;

3) комбіноване використання різних тематичних шарів цифрових карт з даними дистанційного зондування;

4) здійснення моделювання зон видимості та визначення ліній погляду спостерігача та об'ємних характеристик досліджуваних басейнових поверхонь, побудова профілів та ін.

Рис. 3. Картограма інтенсивності горизонтального розчленування рельєфу міста

цифрова модель рельєф місто

Отримана тривимірна віртуальна модель місцевості відкриває нові можливості для здійснення віртуального обльоту досліджуваною територією, для просторового аналізу морфологічних і морфометричних параметрів рельєфу, для оцінювання передумов виникнення небезпечних екзогенних процесів та явищ: зсувних, карстових, суфозійних, ерозійних тощо.

Рис. 4. Фрагмент тривимірної моделі рельєфу міста Кременця у геоінформаційному програмному середовищі MapInfo

Размещено на Allbest.ru