Позиционно-динамическое картографирование северной части антарктического оазиса Бангера (Земля Уилкса, Восточная Антарктида)

В современной науке строгость и воспроизводимость исследований рельефа обеспечивает геоморфометрия – дисциплина, сформировавшаяся на стыке фотограмметрии, геоинформатики и вычислительной математики, обладающая развитой физико-математической теорией и мощным вычислительным аппаратом (Evans, 1972; Shary et al., 2002; Hengl, Reuter, 2009; Florinsky, 2025). Методы геоморфометрии применяются для решения широкого круга разномасштабных задач наук о Земле (Hengl, Reuter, 2009; Флоринский, 2021; Florinsky, 2025).

К свободным от оледенения территориям Антарктики относят: а) антарктические оазисы – свободные от ледникового покрова прибрежные и пришельфовые районы материка; б) острова, свободные от ледникового покрова (или их части), расположенные за пределами шельфовых ледников; в) свободные от ледникового покрова горных хребты (или их части) и нунатаки (Короткевич, 1969, 1972; Симонов, 1971; Александров, 1978, 1985). Отличительной чертой антарктических оазисов является: 1) наличие постоянных или сезонных озёр, 2) функционирование системы ручьёв в летнее время, 3) отличные от окружающих пространств микроклиматические условия, 4) наличие участков, где развиваются примитивные почвы (прапочвы), 5) существование органической жизни (Модель, 1966; Орлов, 1967; Короткевич, 1969, 1972; Симонов, 1971; Александров, 1978, 1985).

Значительный объём исследований рельефа и структуры геосистем антарктических оазисов проводился советскими учёными в период заложения принципов тематического картографирования (Спиридонов, 1952; Боч, Краснов, 1958; Заруцкая, 1966; Ласточкин, 1987). Геоморфологическое картографирование и картографирование геосистем было выполнено не для всех оазисов, где проводились исследования в 1950-1990е гг. Имеющиеся тематические карты отличаются друг от друга, поскольку картографирование оазисов было выполнено с разными подходами к отображению рельефа и структуры территории, что не даёт возможность провести сравнительный анализ антарктических оазисов между собой. Также существующие карты не в полной мере отображают структуру рельефа и его взаимосвязь с другими компонентами геосистемы, поскольку карты сильно генерализованны, несмотря на заявленный крупный масштаб (Авсюк и др. 1956; Марков, 1957; Симонов, 1971; Короткевич, 1972) и с использованием возможностей методов дистанционного зондирования.

Более современные работы по картографированию геосистем антарктических оазисов основываются на исследованиях, проведённых в советское время, выполненных с использованием разных подходов, что, по-прежнему, делает невозможным анализ между собой структуры геосистем антарктических оазисов (Атлас…, 2005; Большиянов, 2011).

Создание методики тематического картографирования является перспективным направлением исследований, а использование геоморфометрического моделирования позволит не только отобразить современное состояние и разнообразие рельефа этих уникальных территорий, но и позволит охарактеризовать его взаимосвязь с другими компонентами геосистемы, установить связи форм и элементов рельефа с геологическим строением, определить приуроченность и условия развития экзогенных процессов (Minar, Evans, 2008; Physical..., 2024; Florinsky, 2025).

Наиболее полным образом горизонтальная структура геосистемы представляется при позиционно-динамическом картографировании. Позиционно-динамическая структура геосистемы (ПДС) – структура, отражающая зависимость геосистемы и процессов от положения территории относительно границ, вдоль которых происходит изменение интенсивности и направления горизонтальных вещественно-энергетических потоков. Территориальные единицы ПДС выделяются по принципу однотипной интенсивности современных физико-географических процессов, связанных с вещественно-энергетическими потоками. Границами выступают каркасные линии рельефа, которые определяют градиенты протекающих процессов (Швебс и др., 1986).

В работе представлена апробация позиционно-динамического картографирования на северной части антарктического оазиса Бангера (полуострова Чарнокитовый и Геоморфологов и остров Томас) на основе использования морфометрических величин, рассчитанных ранее (Florinsky, Zharnova, 2025), и генетико-типологической классификации геосистем М.В. Александрова (Александров, 1978, 1985). Оазис Бангера расположен на северо-западе Берега Нокса в провинции Земли Уилкса; координаты условного центра 66,26764° ю. ш., 100,86504° в. д, площадь территории не занятой льдом 450 км2 (Марков, 1957).

Основными используемыми материалами являлись: а) фрагменты цифровой модели рельефа REMA с шагами сетки 2 м, 8 м, 10 м и 32 м, построенные на основе стереофотограмметрической съёмки субметрового пространственного разрешения со спутников WorldView-1, WorldView-2, WorldView-3 и GeoEye-1 (The Reference…, 2019; 2022); б) мультиспектральные спутниковые снимки сверхвысокого пространственного разрешения за летний сезон 2024-2025 гг., полученные с помощью оптико-электронных камер WorldView-2, WorldView-110 и GeoEye Imaging System-2, установленных на платформах WorldView-2, WorldView-3 и WorldView-4, соответственно (Maxar Satellite Imagery, 2017).

Использование морфометрических величин позволяет перейти к количественному описанию форм и свойств поверхности, что позволяет повысить точность анализа при картографировании геосистем и изучении их структуры. Такой подход обеспечивает комплексный взгляд, позволяя проводить точные прогнозы и анализировать взаимодействие геообразующих факторов в изучаемом регионе.

В работе использовалось программное обеспечение SAGA 9.8.1; ArcGIS Pro 3.6.0.