WWW.PDF.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Разные материалы
 


«УДК 332.1:002 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МОРФОДИНАМИКИ РЕЛЬЕФА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ НА ПРИМЕРЕ Г.КУРСКА © 2009 С. Г. Казаков1, С. В. Харченко2 канд. ...»

УДК 332.1:002

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ

МОРФОДИНАМИКИ РЕЛЬЕФА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ

НА ПРИМЕРЕ Г.КУРСКА

© 2009 С. Г. Казаков1, С. В. Харченко2

канд. географ. наук,

доц. каф. экономической и социальной географии

e-mail: Stas.Kazakov@gmail.com

студент ЕГФ КГУ

e-mail: xar4enkkoff@rambler.ru

Курский государственный университет

На основе 3D-моделирования морфологических характеристик земной поверхности произведено районирование территории города Курска с целью определения степени нарушения зональнозакономерного функционирования природно-антропогенных систем.

Проведенное исследование позволило выявить районы, в которых хозяйственная нагрузка не соответствует их геолого-геоморфологическому потенциалу.

Ключевые слова: 3D-моделирование, ГИС, морфодинамика рельефа, Курск В настоящее время в связи со значительно возрастающим увеличением антропогенной нагрузки и проблемами в ландшафтно-планировочной организации городских территорий все большее значение приобретает изучение пространственной динамики геометрических форм земной поверхности в местах массовой многоэтажной жилой застройки.

В процессе своего развития все потенциально крупные города рано или поздно достигают предела экстенсивного расширения. Так, крупнейшие городские системы высокоразвитых стран давно уже исчерпали возможности территориального роста, слившись в наиболее значимые агломерации и мегалополисы.

Это породило проблему перестройки структуры использования городских земель, вовлечения в хозяйственную деятельность различного рода неудобий, расположенных в городской черте. Задача градостроительного развития по преимуществу предстает как задача реконструкции и освоения зон с неблагоприятными геолого-геоморфологическими и гидрогеологическими условиями. Пространственно-композиционная ситуация большинства крупных городов России в этом плане является совершенно типичной: незастроенные территории находятся в межмагистральных клиньях радиально-лучевой розетки города, где они сохранились благодаря отсутствию необходимых элементов транспортной сети и инженерной инфраструктуры, во-первых, и (или) сложности гидрогеологической ситуации, во-вторых [Колбовский 2008].

Целью данной работы стало исследование пространственной дифференциации динамических показателей рельефа территории г. Курска для последующего выявления районов, в которых хозяйственная нагрузка не соответствует их геологогеоморфологическому потенциалу.

Для проведения подобного районирования большое практическое значение приобретает такая характеристика территории, как градиент высоты, или уклон местности.

В зависимости от подхода к его исчислению нами выделено два типа уклона, размер которых по разному влияет на хозяйственное освоение ландшафта. Первый тип – общий, или максимальный, уклон. Определяется по направлению большего показателя градиента высоты. Особенностью его является то, что вектор максимальной динамики абсолютной высоты территории в двух смежных точках земной поверхности может быть разнонаправлен и модуль уклона поверхности может измеряться в совершенно разных направлениях. Однако стоит заметить, что максимальный уклон чаще всего определяется по направлению общего уклона земной поверхности в пределах данного ландшафта локального уровня (чаще всего урочищ, соответствующих одной форме мезорельефа). Этот тип уклона определяется в большинстве исследованиях, так как дает обобщенные представления о динамических характеристиках рельефа территории.

Второй тип градиента – профильный уклон, или наклон поверхности земли по линии какого-либо секущего профиля. Наибольшее прикладное значение имеет субмеридиональный профильный уклон, так как его показатели характеризуют положение элемента земной поверхности по отношению, например, к направлению падения солнечных лучей. Максимальный уклон – частный случай профильного, для которого характерна разнонаправленность профиля сечения в двух предельно близких друг к другу точках. Абсолютная величина профильного сечения никогда не превышает величины общего в данной точке, однако показатели профильного могут иметь отрицательные значения в зависимости от направления прокладки профиля.

Рис.1. Схематическое отображение общего и профильного уклона: R и E – реальная и идеальная (эквипотенциальная) земные поверхности соответственно; a и b – максимальный и профильный (юг–север) уклоны соответственно; H – местоположение наблюдателя; BB1 – проекция линии направления «юг–север»

на земную поверхность через точку H Так как градиент высоты является производной категорией от собственно высоты, расчет регулярной сети значений уклона местности и его картирование предстает гораздо более трудной задачей, чем картирование значений абсолютной высоты точек, то есть создания обыкновенной гипсометрической карты. Двухмерное картирование для поставленных целей трудноприменимо. Вследствие этого для изучения динамики геометрических форм земной поверхности нами была использована программа Golden Software Voxler – система обработки и представления объемно-распределенных географических данных.

Исследование территории города Курска было основано на базе данных геодезической съемки, содержащей значения координат и абсолютной высоты более чем 15000 точек, расположенных в границах города. Эти трехмерные данные, представляющие собой нерегулярную сеть высот, с помощью программы Surfer были преобразованы в регулярную сеть значений.

Расчеты уклона необходимы при оценке комплекса склоновых процессов и принимаются во внимание в инженерно-геологических изысканиях, оценке земель и т.п.

На практике это одна из наиболее важных переменных в расчетах дренажа и эрозии почвы, а также ряда других геокомпонентов.

Общий уклон является определяющим фактором для протекания экзогенных рельефообразующих процессов на местном уровне. От него зависят такие показатели, как направление и интенсивность развития линейной и плоскостной эрозии, направления и объемы миграции и аккумуляции химических элементов, микроклимат места (в том числе ветровой режим), плодородие почв и др.

Все вышеперечисленные критерии в совокупности являются основой для выбора типа хозяйственного использования территории (застройка, посевы сельскохозяйственных культур). Однако для большинства видов землепользования оптимален рельеф с небольшими уклонами. Исследование морфодинамики рельефа призвано помочь оптимизировать распределение территорий, характеризующихся различными величинами уклонов, между разными видами землепользования.

Рис. 2. Построенная в Golden Software Voxler картосхема распределения максимального уклона Вектор уклона (или экспозиция склона) определяет отношение поверхности Земли к разнонаправлено ориентированным в пространстве процессам (инсоляции и воздушной циркуляции, гравитационным и другим). Именно для изучения распределения таких процессов выделяется уклон по профилю, направление которого совпадает с направлением наиболее интенсивной изменчивости явления.

Наибольшую роль профильный уклон играет в распределении микроклиматических показателей для территорий, характеризующихся сложной экспозиционностью.

Так, величина поступления прямой солнечной радиации может различаться многократно на склонах разных экспозиций, в зависимости от продолжительности солнечного сияния и средней высоты солнца в течение суток, а также значения уклона склона конкретной экспозиции.

Рис. 3. Картосхема распределения профильных уклонов. Хорошо различима экспозиционность рельефа Итак, для территории города Курска по данным планово-высотной геодезической съемки выполнены исследования ключевых морфодинамических показателей, нарушающих зональные закономерности функционирования как естественных природных систем, так и типов хозяйственного использования территории. В отношении динамики геометрических форм поверхности Земли можно выделить три крупных района в пределах города.

Район максимальных колебаний абсолютной высоты, расположенный на правобережьях р. Сейм и р. Тускарь, в административном отношении включающий весь Центральный округ (за исключением улиц, находящихся в пойме р. Тускарь) и северную часть Сеймского округа Курска; этот район наиболее чувствителен к увеличению хозяйственной нагрузки, имеет наибольшую степень эрозионного расчленения территории, более всего подвержен деструктивному воздействию склоновых процессов.

В связи со столь сложной внутренней структурой, район (общей площадью 77,4 кв.

км) подразделен нами на подрайоны, которые можно объединить в три группы:

плоские водоразделы и приводораздельные пространства, характеризующиеся небольшими значениями уклонов (в основном 2–3о). Среди подрайонов данный тип имеет наибольшую площадь – 36,68 кв. км (т.е. чуть меньше половины территории района). Относительная геологическая устойчивость этих природно-антропогенных систем обусловливает значительные возможности использования их под многоэтажную застройку. Однако большая часть площадей уже на данный момент занята как раз такими зданиями. К отдельным элементарным частям этого подрайона приурочены крупнейшие оси застройки города. Это улицы Ленина, Карла Маркса, 50 лет Октября и некоторые другие;

территории больших уклонов приводораздельных склонов, имеющие наибольшие показатели уклонов (преимущественно более 15о). Площадь подрайона составляет 27,6 кв. км (35,68 % территории всего района). Это территории максимальной геологической нестабильности. Направленность векторов общих уклонов в сторону близлежащих водотоков (Сейм, Тускарь, Кур), во-первых, объясняет происхождение данных склонов, а во-вторых, обусловливает развитие здесь линейной водной эрозии. Значительную опасность для населения и инфраструктуры представляют гравитационные склоновые процессы. В последнее время резко обострилась проблема коттеджной застройки на крутосклонных площадях правобережья р. Тускарь с одной стороны и левобережья р. Кур – с другой, образующих некое «кольцо геолого-геоморфологической напряженности» вокруг «исторического холма» г. Курска. В связи с этим встает также проблема активизации эрозионных процессов, вызванной уничтожением естественной растительности на крутосклонных площадях под участки приусадебных хозяйств.

Менее проблемно-значимые элементарные участки данного подрайона занимают значительные площади в долине р. Моква, однако на сегодняшний день эти территории не характеризуются столь чрезмерной антропогенной нагрузкой и ее увеличение в ближайшие годы не предполагается;

слабонаклонная пойма р.Кур. Подрайон имеет относительно небольшие показатели наклона земной поверхности (5–15о). Площадь его – 13,07 кв. км, что составляет 16,9% площади района. Нахождение данной территории в понижении рельефа имеет двоякое значение. Величины уклона не превышают критических значений для возможности многоэтажной застройки, но близкое расположение грунтовых вод грозит опасностью постепенного оползания грунтов под огромными массами зданий и построек. Это является основной причиной расположения практически в центральной части города территорий с преобладанием однои двухэтажной застройки.

2. Район «ступенчатой» динамики абсолютных высот (19,29 кв. км). Приурочен к надпойменным террасам правобережья р. Сейм и левобережья р. Тускарь (что и является фактором, определяющим «ступенчатость» рельефа), в своих границах полностью включен в Железнодорожный административный округ. Это район относительной геолого-геоморфологической устойчивости; здесь возможно некоторое увеличение антропогенной нагрузки на территорию.

3. Район минимальных уклонов поверхности (60,37 кв. км), приуроченный к плоскому надпойменному левобережью и пойме р. Сейм, а также пойме р. Тускарь. В административном отношении включает центральную и южную часть Сеймского округа и приречные части двух других округов. Эта территория характеризуется наиболее стабильной геоморфологической ситуацией, что позволяет испытывать значительные антропогенные нагрузки при минимальном уровне деградации естественных геосистем, однако частичное расположение подрайона в пойме крупнейших в региональном масштабе рек является причиной сложной геолого-гидрологической обстановки. Почти все застроенные площади поймы – зона частной малоэтажной застройки. Основная проблема проживающего здесь населения – незначительный дренаж территории и как следствие – почти ежегодное затопление. Усиление антропогенного давления, увеличение плотности и этажности застройки данной местности может привести к проседанию грунтов, разрушению зданий и т.д. В пределах подрайона обособленное положение занимает надпойменное левобережье р. Сейм, где хорошая геоморфологическая ситуация сочетается с более высоким положением в рельефе в сравнении с поймой.

Результаты проведенного районирования представлены на рисунке 4.

Библиографический список Колбовский Е.Ю. Ландшафтное планирование : учеб. пособие для студ. высш.

учеб. заведений. М.: Академия, 2008.

Рис. 4. Районирование города Курска по особенностям морфодинамики рельефа



Похожие работы:

«Gold Segregated Portfolio Fund Инвестиционная стратегия Идея Золотой фонд – инструмент, позволяющий различным категориям инвесторов входить в золотодобывающий бизнес, который при самостоятельном инвестировании потребует крупных капитальных затрат, экспертизы и наработанных связей. Прямые инвестиции Фонд приобретает...»

«Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского Серия «Экономика и управление». Том 24 (63). 2011 г. № 1. С. 20-27. УДК 339.9 ПЕРСПЕКТИВЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ МИРОВОЙ ВАЛЮТНОЙ СИСТЕМЫ Барсегян А.Г. Таврический национальны...»

«Рублева Елена Алексеевна ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОЦЕНКА РАЗВИТИЯ МАЛОГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА В ПРИВОЛЖСКОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ И УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ С ПОМОЩЬЮ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Специальность 2...»

«ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И СОВРЕМЕННОСТЬ 1999 • № 4 В. Л. ТАМБОВЦЕВ Институциональные изменения в российской экономике Общим местом анализа происходивших последние 10 лет в России преобразований стали представления о них как о радикальном изменении, о ликвидации а...»

«Юлиана Азарова Луна исполняет ваши желания на деньги. Лунный денежный календарь на 30 лет до 2038 года Луна исполняет ваши желания на деньги. Лунный денежный календарь на 30 лет до 2038 года / Юлиана Азарова: АСТ; Москва; 2009 ISBN 978-5-17-056985-4 Аннотация Луна управляет эн...»

«Рогатнев Никита Сергеевич Эффекты прямых иностранных инвестиций в развивающихся странах: типология, моделирование, регулирование Специальность 08.00.01 «Экономическая теория» Диссертация на соискание учёной степени...»

«ECONOMIC RESEARCH INSTITUTE Диверсификация экономики Казахстана: проблемы и перспективы развития А.Н. Токсанова, Вице-президент АО «Институт экономических исследований» д.э.н., профес...»

«АКЕРМАН ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА В УСЛОВИЯХ НОВОЙ ЭКОНОМИКИ Специальность: 08.00.01 – Экономическая теория АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук Томск 2011 Диссертация выполнена на кафедре национальной экономики Федерального государственного...»

«© 1998 г. В.В. ЕЛИЗАРОВ ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ И ПРОБЛЕМЫ СЕМЕЙНОЙ ПОЛИТИКИ ЕЛИЗАРОВ Валерий Владимирович кандидат экономических наук, руководитель Центра по изучению проблем народонаселения Московского государственного университета им. MB. Л...»








 
2017 www.pdf.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - разные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.