Технологічні особливості виділення меж водозбірних басейнів засобами ГІС-технологій (на прикладі р. Брусниця)
Анотація
Виділення меж водозбірного басейну – важлива гідрологічна задача, розв’язок якої визначає територію та місце потенційного збору водних мас. Точність та достовірність обробки вихідних просторових даних – запорука одержання якісних похідних морфометричних показників та подальшого моделювання різних явищ, в тому числі територіального аналізу та планування. Поява і розвиток численних ГІС-засобів дозволила суттєво спростити трудомісткість характерну для традиційного розв’язку такої задачі. Проте, різні програмні засоби реалізують різні технологічні підходи до виділення меж водозбірних басейнів. Складність застосовуваних алгоритмів формує чутливість моделей до введених параметрів, порогові значення більшості з яких користувачу пропонується задавати шляхом численних експериментальних спроб. В дослідженні розглянуто найпоширеніші ГІС-засоби з множини існуючих, що підтримують інструменти гідрології – ArcGIS, Global Mapper, SAGA GIS, Surfer. З’ясування принципів роботи гідрологічного інструментарію в різних ГІС-середовищах та застосовуваних алгоритмів було однією із задач дослідження. Для всіх програмних засобів використано однаковий набір вихідних даних, одержаний в результаті векторизації елементів рельєфу фрагменту топографічної карти. Цифрову модель рельєфу підготовлено з урахуванням вимог та особливостей гідрологічно-коректних моделей. Із метою з’ясування впливу роздільної ЦМР на результати, її виконано в трьох варіантах – 10 × 10 м; 25 × 25 м; 50 × 50 м. Результати аналізу порівняно за геометричними просторовими характеристиками та з кількісними даними гідрографічного районування, наведеними на геопорталі «Водні ресурси України». Встановлено переваги та недоліки програмних засобів. Виявлено вплив роздільної здатності вихідної ЦМР на результати моделювання меж водозбірних басейнів. Отримані результати спрямовані на підвищення точності моделювання меж водозбірних басейнів та обчислення похідних гідрографічних параметрів. Вони можуть застосовуватися для генералізації лінійних об’єктів гідрографічної мережі на картографічних зображеннях з метою відповідності ситуації та достатнього рівня деталізації.
Завантаження
Посилання
Krasokha A. (2018). Uriad zatverdyv Natsionalnu infrastrukturu heoprostorovykh danykh [The government ap-proved a national geospatial data infrastructure]. Retrived from: www.unn.com.ua/uk/news/1710130-uryad-zatverdiv-natsionalnu-infrastrukturu-geoprostorovikh-danikh. [in Ukrainian].
Zakon Ukrainy Pro natsionalnu infrastrukturu heoprostorovykh danykh : vid 13 kvitnia 2020 r. № 554-IX [About the national infrastructure of geospatial data]. (2020, April 13). Vidomosti Verkhovnoi Rady Ukrainy, p. 277 [in Ukrainian].
Ovcharenko I. V. (2017). V Ukraini zaprovadzhuietsia kadastr poverkhnevykh vodnykh obiektiv [A cadastre of sur-face water bodies is being introduced in Ukraine]. Retrived from: www.kmu.gov.ua/news/irina-ovcharenko-v-ukrayini-zaprovadzhuyetsya-kadastr-poverhnevih-vodnih-obyektiv.
Hrebin V. V., Mokin V. B., Stashuk V. A. ta in. (2013). Metodyka hidrohrafichnoho ta vodohospodarskoho raionuvannia terytorii Ukrainy vidpovidno do vymoh Vodnoi Ramkovoi Dyrektyvy Yevropeiskoho Soiuzu [Meth-odology of hydrographic and water management zoning of the territory of Ukraine in accordance with the re-quirements of the Water Framework Directive of the European Union]. – Kyiv: Interpres LTD [in Ukrainian].
Vodna Ramkova Dyrektyva YeS 2000/60/IeS. Osnovni terminy ta yikh vyznachennia [The EU Water Framework Directive 2000/60 / EU. Basic terms and their definitions]. – Kyiv [in Ukrainian].
Karpinskyi Yu. O., Liashchenko A. A. (2000). Orohrafichno-trianhuliatsiina tsyfrova model reliefu [Orographic-triangulation digital relief model]. Visnyk heodezii ta kartohrafii, 3, 28–33 [in Ukrainian].
Chervanov I. H., Kostrikov S. V., Vorobiov B. N. (2006). Fliuvialni heomorfosystemy: doslidzhennia y rozrobky Kharkivskoi heomorfolohichnoi shkoly [Fluvial geomorphosystems: research and development of Kharkiv geo-morphological school] – Kharkiv [in Ukrainian].
Burshtynska Kh. V. (2003) Teoretychni ta metodolohichni osnovy tsyfrovoho modeliuvannia reliefu za fotohram-metrychnymy ta kartometrychnymy danymy [Theoretical and methodological bases of digital terrain modeling for photogrammetric and cartometric data]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Lviv : «Lvivska politekhnika» [in Ukrainian].
Shevchuk S. A., Vyshnevskyi V. I., Babii P. O. (2014). Utochnennia hidrohrafichnykh kharakterystyk richok z vy-korystanniam metodiv DZZ [Establishment of hydrographic characteristics of the river using remote sensing meth-ods]. Visnyk heodezii ta kartohrafii, 5 (92) [in Ukrainian].
Svidzinska D. V. (2014). Otsinka prydatnosti tsyfrovykh modelei vysot SRTM ta ASTER dlia tsilei hidrolohichnoho heoprostorovoho analizu [SRTM and ASTER Digital Elevation Models suitability assessment for the purposes of hydrological geospatial analysis]. Mizhrehionalnyi zbirnyk naukovykh prats «Problemy bezperervnoi heohrafich-noi osvity i kartohrafii», 19 [in Ukrainian].
Khilchevskyi V. K., Grebin’ V. V. (2017). Hidrohrafichne ta vodohospodarske raionuvannia Ukrainy 2016 r. – real-izatsiia polozhen VRD YeS [Hydrographic and hydroeconomic zoning of Ukraine’s territory, approved in 2016 – implementation of the WFD provisions]. Hidrolohiia, hidrokhimiiai hidroekolohiia, 1 (44) [in Ukrainian].
Hlotka D. V. (2014). Udoskonalennia karty hidrohrafichnoho raionuvannia terytorii Ukrainy na osnovi SRTM HydroSHEDS [Improvement of the map of hydrographic zoning of the territory of Ukraine on the basis of SRTM HydroSHEDS]. Fizychna heohrafiia ta heomorfolohiia, 3 [in Ukrainian].
Borovytska A. H. (2016). Pravove rehuliuvannia vedennia derzhavnoho vodnoho kadastru Ukrainy [Legal regula-tion of maintenance of the state water cadastre of Ukraine]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Kharkiv, Na-tional University of Law [in Ukrainian].
Bilia I. K. (2018). Analiz heoportalu «Vodni resursy Ukrainy» (na prykladi Chernivetskoi oblasti) [The analysis of the geoportal Water Resources of Ukraine (for example, Chernovtsy region)]. Chasopys kartohrafii, 18 [in Ukrainian].
Sait Derzhavnoho vodnoho kadastru: oblik poverkhnevykh vodnykh obiektiv [The water cadastre: counting of surface water objects]. geoportal.davr.gov.ua. Retrived from: http://geoportal.davr.gov.ua:81. [in Ukrainian].
Shvets H. I., Drozd N. I., Levchenko S. P (1957). Kataloh richok Ukrainy [The catalog of rivers of Ukraine]. Kyiv, AN URSR [in Ukrainian].
Topohrafycheskye karty: M–35–XXXII Chernovtsy (1970). [Topographic maps of Chernovtsy M-35-XXXII]. Mos-cow, Heneralnyi shtab [in Russian].
Iakovchenko S. H. (2007). Sozdanye heoynformatsyonnыkh system v ynzhenernoi hydrolohyy [Creation of geo-graphic information systems in engineering hydrology]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Barnaul : Institute of Water and Environmental Problems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences [in Russian].
Piankov S. V., Kalynyn V. H. (2015). Opredelenye optymalnykh parametrov rastrovoi modely pry raschete hydrohrafycheskykh kharakterystyk vodnykh objektov [Determination of optimal parameters of raster models in calculating the hydrographic characteristics of water bodies]. Proceedings of the International conference “In-terCarto. InterGIS», 21 [in Russian].
Zhang M., Xue Y., Ge. Y., Zhao J. (2020). Watershed Segmentation Algorithm Based on Luv Color Space Region Merging for Extracting Slope Hazard Boundaries. International Journal of Geo-Information, 9. Retrived from: https://doi.org/10.3390/ijgi9040246.
Osnovni polozhennia stvorennia ta onovlennia topohrafichnykh kart masshtabiv 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1 000 000 / Zatv. Nakazom Hol. upr. heodezii, kartohrafii ta kadastru Ukrainy № 156 vid 31.12.99 r [in Ukrainian].
Chepelkynaia L. A. (1986). Rukovodstvo po opredelenyiu hydrohrafycheskykh kharakterystyk kartometrycheskym sposobom [The Guidelines for the determination of hydrographic characteristics by cartometric method]. Lenynhrad: Hydrometyzdat [in Russian].
