Анализ развития экзогенных геологических процессов на основе моделей математической морфологии ландшафта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цель статьи – показать целесообразность использования подходов математической морфологии ландшафта при анализе развития экзогенных геологических процессов (ЭГП). На примере эрозионно-термокарстовых равнин показано, что использование подходов математической морфологии ландшафта позволяет провести анализ развития территории в условиях взаимодействия нескольких ЭГП. Эрозионно-термокарстовые равнины отличаются сложным взаимодействием двух процессов – термокарста и термоэрозии, характеризующимися постоянной генерацией новых очагов термокарстовых процессов и уменьшением числа термокарстовых очагов при спуске озер термоэрозией, непрерывным изменением условий развития новых очагов термокарстовых процессов за счет трансформации основной поверхности в поверхность хасыреев. На основе математической модели морфологической структуры показано, что на каждом из двух типов поверхности в пределах эрозионно-термокарстовых равнин устанавливается динамическое равновесие в процессах возникновения, роста и спуска термокарстовых озер. На примере абразионных берегов в криолитозоне показано, что использование подходов математической морфологии ландшафта позволяет провести анализ комплекса процессов развития термоцирков в условиях сложного взаимодействия их очагов. Показано, что в условиях относительного однородного по геологическим и геокриологическим условиям абразионного склона устанавливается динамическое равновесие, характеризующееся стабилизацией двух параметров: средней плотности расположения термоцирков и вероятностного распределения размеров термоцирков по простиранию склона. Получены: аналитическая зависимость между вероятностными распределениями размеров хорд образующихся молодых оползней и хорд всех представленных оползней, в том числе частично стертых более поздними оползнями, и зависимость между средней плотностью расположения оползней вдоль береговой линии и параметрами распределения размеров хорд образующихся молодых оползней. Закономерности были проверены на ряде участков на основе данных дистанционного зондирования.

Об авторах

А. С. Викторов

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук (ИГЭ РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: vic_as@mail.ru
Россия, 101000, Москва, Уланский пер. 13, стр. 2

В. Н. Капралова

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук (ИГЭ РАН)

Email: vic_as@mail.ru
Россия, 101000, Москва, Уланский пер. 13, стр. 2

Т. В. Орлов

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук (ИГЭ РАН)

Email: vic_as@mail.ru
Россия, 101000, Москва, Уланский пер. 13, стр. 2

Список литературы

  1. Аникеев А.В. Провалы и воронки оседания в карстовых районах: механизмы образования, прогноз и оценка риска. М.: РУДН, 2017. 328 с.
  2. Викторов А.С. Математическая морфология ландшафта. М: Тратек, 1998. 220 с.
  3. Викторов А.С. Математические модели ландшафтных рисунков // Изв. ВГО. Т. 124. Вып. 1. 1992. С. 75–83.
  4. Викторов А.С. Моделирование морфологических особенностей абразионных берегов с развитием оползневых процессов в криолитозоне // Геоэкология. 2022. № 6. С. 28–36.
  5. Викторов А.С. Основные проблемы математической морфологии ландшафта. М.: Наука, 2006. 252 с.
  6. Викторов А.С., Капралова В.Н., Орлов Т.В. Развитие модели морфологической структуры эрозионно-термокарстовых равнин на основе использования материалов космической съемки // Исследование Земли из Космоса. 2023. № 3. С. 58–69.
  7. Викторов А.С., Капралова В.Н., Орлов Т.В., Трапезникова О.Н. и др. Математическая морфология ландшафтов криолитозоны. 2016. М.: РУДН, 232 с.
  8. Мельников В.П., Хименков А.Н., Брушков А.В. и др. Криогенные геосистемы: проблемы исследования и моделирования. Новосибирск Академ. Изд-во ГЕО, 2010 390 с.
  9. Новиков В.Н., Федорова Е.В. Разрушение берегов в юго-восточной части Баренцева моря // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1989. № 1. С. 64–68.
  10. Перльштейн Г.З., Павлов А.В., Левашов А.В., Сергеев Д.О. Нетемпературные факторы теплообмена деятельного слоя с атмосферой // Матер. третьей конференции геокриологов России, Москва, 1–3 июня 2005 г. Т. 1. М.: МГУ, 2005. С. 86–91.
  11. Толмачев В.В. Вероятностный подход при оценке устойчивости закарстованных территорий и проектировании противокарстовых мероприятий // Инженерная геология. 1980. № 3. С. 98–107.
  12. Шур Ю.Л. Термокарст (к теплофизическим основам учения о закономерностях развития процесса). М.: Недра, 1977. 80 с.
  13. Aleksyutina D.M., Shabanova N.N., Kokin O.V., Vergun A.P. et al. Monitoring and modelling issues of the thermoabrasive coastal dynamics // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2018. № 193. № 012003.
  14. Belova N.G., Shabanova N.N., Ogorodov S.A., Kamalov A.M. et al. Erosion of permafrost coasts of Kara sea near kharasavey cape, Western Yamal // Earth’s Cryosphere. 2017. T. 21. № 6. C. 73–83.
  15. Belova N.G., Novikova A.V., Günther F., Shabano-va N.N. Spatiotemporal variability of coastal retreat rates at Western Yamal Peninsula, Russia, based on remotely sensed data // J. of Coastal Research. 2020. № 95. P. 367–371.
  16. Daya Sagar B. S. Mathematical Morphology in Geomorphology and GISci. CRC Press, Boca Raton, FL, 2013. 546 p.
  17. Ling F., Zhang T. Numerical simulation of permafrost thermal regime and talik development under shallow thaw lakes on the Alaskan Arctic Coastal Plain // J. of Geophysical Research. 2003. 108. 4511. https://doi.org/10.1029/2002JD003014
  18. Ling F., Wu Q., Zhang T., Niu F. Modelling Open-Talik Formation and Permafrost Lateral Thaw under a Thermokarst Lake, Beiluhe Basin, Qinghai-Tibet Plateau // Permafrost and Periglac. Process., 2012. V. 23. № 4. P. 312–321. https://doi.org/10.1002/ppp.1754
  19. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W. Results of permafrost modelling of the lowlands and shelf of the Laptev Sea Region // Permafrost and Periglac. Process., 2001. V. 12. № 2. P. 191–202. https://doi.org/10.1002/ppp.387

Дополнительные файлы


© А.С. Викторов, В.Н. Капралова, Т.В. Орлов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».