Рельеф шельфа морей российской Арктики (28.11.2006)
Автор: Никифоров Сергей Львович
Сканирование информации. Обработка растровых образов карт, включая изменение цветовой модели и ориентации изображения (например, с помощью растрового редактора Corel Photo Paint 12). Пересчет и построение координатных сеток (например, в Auto Cad Map) Векторизация объектов батиметрических карт (например, при помощи специализированного векторизатора EasyTrace 7.0). Экспорт полученных результатов в проекты ArcView 3.2a. Трансформация векторных слоёв в географические координаты в приложении ArcView Register and Transform. Пересчет векторных слоёв отдельных листов карт из исходной проекции Меркатора с различными параметрами широт истинного масштаба в проекцию North_American_1927, Spheroid Clarke_1866 (decimal degrees) при помощи модуля ArcView Projection Utility. Cбивка листов векторной графики. Редактирование, внесение изменений, геометрическая корректировка цифровых моделей карт, проверка информации атрибутивных таблиц в ArcView 3.2a и создание цифровой модели рельефа. В результате проведённых работ сделано следующее: Проанализированы возможности математической основы и выбраны оптимальные пути для внедрения ГИС-технологий при обработке данных о рельефе. Определены приемы обработки картографического материала на основе морфогенетического подхода. Построена цифровая модель рельефа. Предусмотрен пересчет проекций, что особенно важно при анализе и совмещении сухопутных и морских карт. Определена методика построения карт рельефа, трехмерных изображений рельефа, анимации рельефа. Предусмотрено построение тематических карт с возможным наложением на батиметрию осадков и других характеристик как послойных файлов. Новизна предлагаемой методики, основанной на широком внедрении ГИС технологий, заключается в следующем. В области фундаментальных исследований – в разработке морских карт нового качества с учетом все возрастающих требований практики к их содержанию и проведению океанологического мониторинга на новом уровне. В области коммуникационных технологий – в обмене больших массивов данных через Интернет, а также создании, как составной части, всемирного банка данных. В области картографии – в выборе оптимальных проекций для специальных карт с возможностью совмещения морских и сухопутных карт, в разработке новых, более прогрессивных приемов составления морских карт. В прикладной области – в навигации, инженерно-строительных работах, проведении аварийно-спасательных мероприятий. Особое значение цифровая модель рельефа имеет для геоакустических исследований и расчетов. Используя методику создания цифровых моделей рельефа были построены цифровые карты рельефа в ГИС-формате для ряда районов шельфа арктических морей РФ (рис.4, 5 и 6). Рис. 4. Рельеф юго-западной части Карского моря в ГИС формате Рис. 5. Рельеф южной части шельфа Баренцева моря (по данным цифровой модели рельефа) Рис. 6. Рельеф восточной части моря Лаптевых. Учитывая большое значение данных методических решений, актуальность, перспективы и получение результатов на новом уровне, возможно выделение «геоинформационной геоморфологии» как нового направления морской геоморфологии в рамках Наук о Земле. «Геоинформационная геоморфология» - эта направление в науке, которое изучает рельеф земной поверхности, происхождение (генезис) и закономерности его развития с целью создания цифровых моделей и глобальных планетарных баз данных на основе использования ГИС-технологий. Развитие подобных исследований возможно только на стыке разных отраслей знаний при этом геоморфологические исследования должны являться основой для изучения морфологии и динамики рельефа. Геоинформационная геоморфология, должна обеспечивать решение широкого комплекса специальных задач, включая создание единого информационного поля океанографических и гидрографических данных, а именно: повышение эффективности системы навигационно-гидрографического обеспечения морской деятельности в целом; сопряжение информационных центров различных ведомств о Мировом океане на базе единых нормативных и информационно-технологических стандартов; обеспечение доступа гражданских пользователей к открытой информации о природной среде Мирового океана, создание комплексной системы безопасности. К основным направлениям использования данной информации относятся: оценка изученности Мирового океана и планирование работ по специальному изучению Мирового океана; выполнение научно-прикладных исследований; навигационно-гидрографическое обеспечение; создание комплексной системы обеспечения безопасности при освоении морских нефтегазоносных месторождений и т.д. Таким образом, «геоинформационная геоморфология», позволит определить характер и изменчивость рельефа на принципиально новом технологическом уровне и должна являться составной частью морской доктрины Российской Федерации. Глава 7. ПРОВЕРКА сопоставлениЯ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ рельефа С натурныМИ ДАННЫМИ (на примере южной части Баренцева моря) Разработанные принципы построения модели рельефа, основанные на морфогенетических и геохронологических принципах, являются достоверными. Точность модели была проверена во время натурного эксперимента в Баренцево море (НИС «Академик Сергей Вавилов», 21 рейс). Натурный эксперимент проводился в условиях резко расчлененного рельефа с перепадом глубин более 100м. Сигналы эхолота-профилографа вместе с навигационной информацией, временем и глубиной, записывались в цифровом виде. При обработке сигнала учитывалась реальная поправка на прохождение по профилю скорости звука. В тех же координатах и с той же частотой была сделана выборка глубин из созданной модели рельефа. Для шести галсов среднее значение разностей измеренного рельефа и полученного по цифровой модели составило около 4% (рис.7). |