Использование материалов космических съемок и методов математической морфологии ландшафта при оценке природных рисков

Одним из перспективных направлений использования материалов космических съемок является оценка природных опасностей и рисков для инженерных сооружений разных типов. В качестве основы могут быть использованы подходы математической морфологии ландшафта.
Математической морфологией ландшафта называется направление науки о ландшафте, исследующее количественные закономерности построения мозаик, которые образованы на земной поверхности природно-территориальными комплексами, и методы математического анализа этих мозаик. Теоретическим ядром математической морфологии ландшафта являются математические модели ландшафтных рисунков, которые выступают единой целостной основой решения разнообразных задач. В основе моделей лежат результаты теории случайных процессов.
Использование материалов космических съемок на основе подходов математической морфологии ландшафта имеют значительные перспективы использования в задачах инженерной геологии и геоэкологии, прежде всего в следующих областях:
-Выявление закономерностей развития экзогенных геологических процессов,
-Количественный прогноз развития экзогенных геологических процессов,
-Оценка вероятности поражения инженерных сооружений разных типов экзогенными геологическими процессами,
Примером первого и второго являются результаты, полученные для территории развития просадочно-суффозионных процессов:
- Вероятностное распределение числа просадочно-суффозионных понижений, появившихся на заданном участке за данный интервал времени (процесс Пуассона)
- Вероятностное (логнормальное) распределение изменения диаметров просадочно-суффозионных понижений (винеровский случайный процесс по отношению к логарифмам диаметров)
Примером третьего является решение задачи поражения линейного сооружения для участка равнины с господством термокарстовых процессов с однородными физико-географическими условиями. В основу решения может быть положена модель морфологической структуры, сформированной термокарстовыми процессами.
В результате изучения осуществлено решение задачи оценки риска поражения термокарстовыми процессами линейных сооружении, учитывающее несколько осложняющих факторов:
• Продолжающееся развитие природных термокарстовых процессов,
• Прекращение развития ряда термокарстовых озер с возникновением хасыреев,
• Инициацию термокарстовых процессов в зоне линейного сооружения в результате его эксплуатации.
В итоге было получено выражение для вероятности поражения линейного сооружения в течении t лет после начала функционирования
Значения параметров, входящих в решения могут быть получены на основе использования материалов повторных дистанционных съемок.
Полученные решения апробированы при работе на участках севера Западной Сибири, Восточной Сибири, Прикаспия, подгорной равнины Копет-Дага.