Статистический анализ цифровой модели рельефа ArcticDEM для арктических и приарктических субъектов Российской Федерации

Цель исследования заключается в анализе возможности применения высокоточной цифровой модели рельефа (ЦМР) ArcticDEM для исследований арктических и приарктических территорий Российской Федерации. Для этого проведена статистическая оценка исходной модели по субъектам РФ, расположенных севернее 60° с. ш. по таким параметрам, как покрытие территорий данными модели, наличие «пустот» (т.е. отсутствие данных), а также наличие ложных данных (количество ячеек, превышающих максимальные отметки высот и значения ниже уровня моря).
Полное покрытие имеют Камчатский край, Чукотский, Ямало-Ненецкий, Ненецкий автономные округа, Мурманская, Архангельская области, Республики Коми и Карелия. Частично покрыты Магаданская область (93,03 %), Ханты-Мансийский автономный округ (86,87 %), Республика Саха (86,5 %), Красноярский край (77,81 %), Санкт-Петербург и Ленинградская область (37,71 %), Вологодская область (37,61 %), Пермский край (30,75 %), Свердловская (18,37 %), Иркутская (11,82 %), Томская (11,61 %) области, Хабаровский край (11,27 %) и Кировская область (10,53 %).
В силу того, что исходные данные ArcticDEM — это оптические изображения, облака, туман, тени и другие атмосферные явления могут препятствовать извлечению информации о рельефе. Поэтому, как и в любых других глобальных ЦМР, в ней есть области отсутствующих данных. Наибольшие территории с отсутствующими данными имеют Санкт-Петербург и Ленинградская область (20,19 %), Республика Карелия (17,13 %), Вологодская (14,96 %), Архангельская (11,48 %) и Кировская (8,7 %) области. Подобные «пробелы» следует заполнять данными других моделей, таких, как ASTER GDEM v2, ACE2, GMTED2010 и т.п. с искусственным уменьшением размера ячейки до исходного разрешения ArcticDEM.
Проведенный анализ количества ячеек, превышающих максимальные отметки высот и значения ниже уровня моря по регионам РФ, показал, что расхождения с максимальными отметками минимальны (скорее всего, их значения использовались разработчиками как опорные пункты) и не критичны. Несколько иная картина наблюдается для отметок ниже уровня моря. Таковые составляют 12,2 % для Ямало-Ненецкого округа, 1,61 % для Ненецкого АО, 1,1 % для Республики Саха, 2,49 % для Красноярского края. Данное явление можно объяснить, скорее всего, применением процедуры интерполяции.
Исследование проведено в ходе выполнения государственного задания ФГБУН ФИЦКИА РАН № гос. регистрации АААА-А18-118012390305-7; а также при финансовой поддержке РФФИ, проект № 18-05-60024 «Анализ состояния природной среды равнинных территорий Арктической зоны РФ с использованием геоинформационных технологий и цифрового моделирования рельефа».