Заключение

В ряде предшествующих исследований, выполненных с участием автора [2, 3, 6], показаны широкие возможности анализа рельефа бассейна и массового детального определения морфометрических, гидрографических и гидравлических параметров, предоставляемых современными ГИС-технологиями и ЦМР. Это позволяет принципиально улучшить параметрическое наполнение гидрологических моделей. В данной работе внимание концентрируется на привлечении дополнительной информации о компонентах ландшафтов в виде цифровых слоев и решении задач, возникающих при разработке методов кратко- и долгосрочного прогноза притока к крупным водохранилищам.

К этим задачам относится выделение высотных поясов, эквидистантных зон, определение площадей, занимаемых различными типами ландшафтов. Особую ценность представляют возможности относительно быстро выполнить ландшафтно-гидрологическое районирования бассейна на основе максимально полной и объективной информации. Выделение гидрологически-однородных частей бассейна крупного водохранилища – абсолютно необходимый предварительный этап разработки методов как краткосрочного, так и долгосрочного прогнозирования притока.

В настоящее время наблюдается очень быстрый рост типов и объемов доступных цифровых геоданных, а также программных средств их обработки. Однако для превращения потенциальных возможностей, которые они предоставляют, в актуальные, необходима не менее активная разработка методических средств и специализированных алгоритмов. Именно в этой области, как представляется, должны быть сконцентрированы усилия специалистов, занимающихся совершенствованием модельного инструментария гидрологии, научных основ методов прогнозов и расчетов стока.

Исследование выполнено при финансовой поддержке грантов РФФИ № 10-05-92000, № 11-05-01021 и № 13-05-90414.

Литература

1. Антипов А.Н., Федоров В.Н. Ландшафтно-гидрологическая организация территории. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. - 254 с.

2. Гарцман Б.И., Бугаец А.Н., Тегай Н.Д., Краснопеев С.М. Анализ структуры речных систем и перспективы моделирования гидрологических процессов // География и природные ресурсы. - 2008. - № 2. - С. 116-123.

3. Гарцман Б.И., Галанин А.А.. Структурно-гидрографический и морфометрический анализ речных систем: теоретические аспекты // География и природные ресурсы. 2011. №3. С. 27-37.

4. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства. СП 11-103-97

5. Корытный Л. М. Бассейновая концепция в природопользовании. - Иркутск: Институт географии СО РАН, 2001. - 163 с.

6. Ли К.Т., Чен Н.К., Гарцман Б.И., Бугаец А.Н.. Современная версия модели единичного гидрографа и её применение в Тайване и России // География и природные ресурсы. 2009. №1. 144-151.

7. Методические указания управлениям Гидрометслужбы №45. Программа описания рек в "Материалах по гидрографии СССР". ГГИ. Л., 1957.

8. Поздняков А. В.. Динамическое равновесие в рельефообразовании. — М.: Наука, 1988. 207 с.

9. Попов Е.Г. Гидрологические прогнозы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 256 с.

10. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 18. Дальний Восток. Вып. 1. Верхний и средний Амур. – Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 782 с.

11. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 18. Дальний Восток. Вып. 3. Приморье. – Л., Гидрометеоиздат, 1972, 626 с.

12. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 19. Северо-Восток. – Л., Гидрометеоиздат, 1969, 282 с.

13. Физико-географическое районирование СССР / Под ред. Проф. Н.А.Гвоздецкого. – М: Изд-во МГУ, 1968.

14. Юг Дальнего Востока / История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. Под ред. С.А.Архипова и В.А.Николаева. – М.: Наука, 1972. 423 с.

Таблица 1. Характеристики водотоков и частных водосборов бассейна Буреи по ландшафтно-гидрологическим районам

Параметры частных водосборов	Ландшафтно-гидрологические районы					Весь бассейн
	1	2	3	4	5
Старший порядок водотока	8	7	7	7	6	8
Общая площадь, км2	8512	15070	14918	16590	15179	70269
Количество, шт	4308	7407	7593	7583	7814	34705
Средняя длина водотока, км	1,30	1,34	1,36	1,32	1,29	1,32
Средняя высота водотока, м	221	463	512	551	908	563
Средний уклон водотока, м/м	3,17	4,40	5,24	5,94	9,31	5,87
Средняя площадь водосбора, км2	1,98	2,03	1,95	2,20	1,94	2,02
Средняя высота водосбора, м	259	522	578	640	1033	642
Средний уклон водосбора, м/м	7,40	11,0	13,0	13,1	24,9	14,6
Средний эрозионный врез, м	108	179	195	258	355	231
Удельный объем бассейна, 106м3/км2	43,3	70,1	78,1	102	143	92,0

Таблица 2 Распределение ландшафтно-гидрологических районов бассейна Буреи

по высотным поясам.

Высотный пояс, №	Верхняя граница, м абс	Площадь, занимаемая высотными поясами (км2), в пределах ландшафтно-гидрологических районов					Во всем бассейне, км2
		1	2	3	4	5
1	200	2231	3	2	12	-	2248
2	500	5769	7254	5718	3443	35	22219
3	750	452	5786	5681	8048	1124	21091
4	1000	60	1817	2777	4016	5708	14378
5	1500	1	211	709	1065	7363	9349
6	2000	-	-	31	6	940	977
7	> 2000	-	-	-	-	7	7
Всего, км2		8513	15071	14918	16590	15177	70269

Таблица 3 Распределение ландшафтно-гидрологических районов бассейна Буреи

по укрупненным эквидистантным зонам.

Эквидист. зона, №	Границы зоны, км	Площадь ландшафтно-гидрологических районов, занимаемая зонами, км2					Во всем бассейне, км2
		1	2	3	4	5
1	до 120	3184	-	-	-	-	3184
2	120 - 240	3805	-	-	-	-	3805
3	240 - 360	1524	2070	1172	2848	-	7615
4	360 - 480	-	7766	7321	5905	-	20991
5	480 - 600	-	5235	6425	5311	1857	18828
6	600 - 720	-	-	-	2525	8964	11489
7	> 720	-	-	-	-	4356	4356
Всего, км2		8513	15071	14918	16590	15177	70269

Таблица 4. Распределение территории ландшафтно-гидрологических районов бассейна Буреи по типам растительности.

Типы растительных сообществ	Площадь ландшафтно-гидрологических районов, занимаемая типами растительности, %					Во всем бассейне, %
	1	2	3	4	5
Горная тундра	-	-	0,3	3,4	11,6	3,4
Лесная растительность (хвойные, смешанные и лиственные леса)	77,3	89,1	82,8	84,7	83,8	84,2
в т. ч. редколесья, вырубки и гари	15,8	18,9	17,7	26,4	12,6	18,7
Кустарниковые, мохово-травяные и травяные сообщества	22,2	10,9	16,5	11,9	4,5	12,3
в т. ч. болота	5,9	2,4	8,9	3,3	3,1	4,6

УДК 551.4:571.6

Б.И.Гарцман

ОПЫТ ГИДРОГРАФИЧЕСКОГО и ландшафтного ОПИСАНИЯ РЕЧНОГО БАССЕЙНА НА ОСНОВЕ ГИС И ГЕОДАННЫХ

Аннотация. Описание речного бассейна представляет собой обязательный раздел любой проектной или научно-прикладной разработки по гидрологии, гидротехнике и смежным проблемным областям. Современные методы анализа территории, в том числе описания речного бассейна, по необходимости должны базироваться на использовании ГИС-технологий и обширного массива геоданных. В особенности это касается широко доступных в настоящее время цифровых моделей рельефа среднего масштаба, а также и слоев, содержащих климатическую и ландшафтную информации. В совокупности это дает принципиально новую технологическую основу анализа, многократно увеличивает возможности получения подробной количественной информации по морфометрии и ландшафтному строению бассейна, обеспечивает техническую возможность использовать достижения структурно-гидрографического анализа речных систем и ландшафтно-гидрологического подхода.

Annotation. River basin description is a required part of every design or applied investigation in hydrology, hydrotechnics and other related fields. Modern methods of territory analysis, including the river basin description, should be based by necessity on application of GIS technology and wide range of geodatasets. In particular it is apply to free available digital elevation models of middle scale and digital layers including the climate and landscape information. In aggregate it provides new technological basis for the analysis, increases many times the possibilities to obtain detailed digital information in basin morphometry and landscape pattern, supplies practical tools to use both achievements of structure-hydrographical analysis of river systems and landscape-hydrological approach.

Ключевые слова. Речные системы, цифровые модели рельефа, анализ рельефа, ландшафтно-гидрологическое районирование, бассейн Буреи

Подрисуночные подписи к статье Б.И.Гарцмана "ОПЫТ ГИДРОГРАФИЧЕСКОГО И ЛАНДШАФТНОГО ОПИСАНИЯ РЕЧНОГО БАССЕЙНА НА ОСНОВЕ ГИС И ГЕОДАННЫХ"

Рис. 1. Результаты обработки цифровой модели рельефа бассейна Буреи: а) уклоны поверхности, диапазон величин 0 - 270 м/100м; б) речная сеть, классифицированная по Хортону-Стралеру (от 4-го до 8-го порядка); в) величина вреза бассейна, оцениваемая разностью максимальной и минимальной высот частных водосборов, диапазон величин 91 - 1914 м.

Рис. 2. Характеристики стометровых высотных зон (а) и 40-километровых эквидистантных зон (б) в бассейне р.Бурея. Условные обозначения:

а) 1 – площадь водосбора, км²; 2 - средний уклон поверхности, м/м; 3 – средний уклон речной сети, м/м; 4 – средний уклон водотоков 1-го порядка, м/м;

б) 1 – доля площади водосбора, %; 2 - средний уклон поверхности, % (м/100м); 3 – средняя высота поверхности, м.

Рис. 3. Результаты обработки цифровой модели рельефа бассейна Буреи - схемы расчленения бассейна: а) на 21 сорокакилометровую эквидистантную зону; б) на 7 высотных поясов; в) на 5 ландшафтно-гидрологических районов. Пояснения в тексте.

Сведения об авторах

Гарцман Борис Ильич

д.г.н., зав. лаб. лаборатории гидрологии и климатологии,

Тихоокеанский институт географии ДВО РАН

В.н.с. отдела метеорологии и тропических циклонов Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института (ДВНИГМИ)

E-mail: Gartsman@inbox.ru

690041, г. Владивосток, ул. Радио, 7, ТИГ ДВО РАН.

Тел. 8(4232)31-21-59

17