Геоэкологическое районирование территории Архангельской области с использованием данных ДЗЗ и ГИС-технологий

На основе созданной ЦМР были созданы карты: глубины заполнения впадин; направления потоков; экспозиции склонов; уклона поверхности склонов; профильной и плановой кривизны; обобщенной профильной и плановой кривизн (классификация Трёха); индекса потенциала плоскостной эрозии (LS Factor); индекса расчлененности рельефа; индекса мощности эрозии; индекса баланса геомасс; общей и удельной водосборных площадей; топографического индекса влажности, потенциальной приходящей солнечной радиации (прямая, рассеянная, совокупная инсоляции) и фотосинтетически активной радиации (ФАР). Т.о, был получен комплект монофакторных геоэкологических карт, позволяющих выделить зоны сноса и накопления осадочного материала, оценить пространственное положение и дать количественные характеристики процессам эрозии и аккумуляции и выделить зоны транзита осадочного материала, а также оценить потенциальную устойчивость и/или склонность к эрозии различных участков исследованной территории.
По результатам кластерного анализа и расчетов геоморфометрических параметров рельефа были выделены на исследуемой территории Архангельской области следующие классы: 1) зоны с максимальным развитием эрозионных процессов; 2) зоны с протеканием эрозионных процессов; 3) зоны транзита; 4) зоны аккумуляции осадков, в т.ч. и загрязняющих веществ.
Такие геоморфометрические параметры, как угол наклона, профильная кривизна и индекс расчлененности рельефа позволяют выделить зоны с максимальным развитием эрозионных процессов. Для этого были выделены три кластера: угла наклона; индекса расчлененности; профильной кривизны. Объединив три слоя, был получен слой с зонами максимального развития эрозионных процессов.
Зоны с протеканием эрозионных процессов были выделены с помощью кластерного анализа углов наклона и индекса расчлененности. Если зоны с максимальным развитием эрозионных процессов определили кластеры с максимальными значениями обеих параметров, то зоны, в которых наблюдаются эрозионные процессы, были выделены с помощью кластеров со средними значениями параметров.
Зоны аккумуляции и транзита выделялись с помощью значений профильной кривизны, плановой кривизны и классификации Трёха. Для этого были рассчитаны три кластера: плановой (горизонтальной) и профильной (вертикальной) кривизны.
В совокупности эти растровые слои определяют зоны аккумуляции (те области, где «вогнутые» участки пересекаются). Таким образом, выделив зоны с максимальным развитием эрозионных процессов, зоны с протеканием эрозионных процессов, зоны аккумуляции и транзита, мы получили карту геоэкологического районирования территории Архангельской области по интенсивности протекания эрозионных процессов.
Было проведено сравнение полученных зон геоэкологического районирования с геоморфологической картой территории [1]. Сравнение показало высокую степень сходимости полученных результатов.
Исследование выполнено при финансовой поддержке ФАНО России, тема 0410-2014-0024 «Разработка комплексной физико-геоэкологической количественной модели взаимодействия (литосфера, гидросфера, биосфера, атмосфера и, частично, ионосфера) в районах тектонических узлов севера Русской плиты и оценка их влияния на окружающую среду»