Ангулярність флювіального рельєфу, її моделювання та аналіз

Abstract

Представлены методология и методика анализа ангулярности ( англ. angular properties) флювиального рельефа как объективного системно-структурного свойства земной поверхности, которое описывает, наряду с топологией и метрикой рельефа, его иерархическую организацию и особенности геоморфологических процессов. Соответственно, возникают существенные дополнительные возможности исследования такой формы пространственно-функциональной организации территории, какой в условиях гумидного климата являются флювиальные геоморфосистемы. В этой связи авторами всесторонне анализируется регулирующая роль способов сочленения тальвегов водотоков в гидрологогеоморфологическом процессе флювиального рельефообразования. Подобный анализ позволяет отслеживать явление самоорганизации рельефа посредством исследования его ангулярности. В статье изложены и визуализированы результаты компьютерного моделирования поверхности речного водосбора, флювиальный рельеф которого приближается к своему равновесному состоянию. Сделано сравнение такого «идеального рельефа» с исходными данными цифровой модели, соответствующими реальной поверхности речного бассейна. Указанное моделирование и последующее сравнение выполнены на основании параметров ангулярности рельефа. Результаты получены с помощью авторского программного обеспечения – системы аналитической обработки пространственной информации. Описанный в статье исследовательский подход и полученные на его основе прикладные разработки могут широко использоваться как в сельском и лесном хозяйствах при картировании и прогнозе эрозионных и других неблагоприятных экзогенных процессов, так и при обработке результатов лазерной дистанционной съемки земной поверхности в целях создания чрезвычайно точных карт и моделей последней.

The methodological paradigm and applied methods of the fluvial topography angular properties analysis are represented in this paper as one more parameter set in addition to its topology and metric properties. These descriptions are considered as crucial system-structural characteristics that describe, depict and outline the watershed fluvial topography hierarchy and geomorphic processes in details. Thus newly opportunities appear with respect to that form of the spatial-functional control of an area, what the fluvial geomorphosystems are. Within this perspective the regulating performance of the channel conjunction angle types within the hydrological-geomorphic process have been considered in details. This consideration allows to trace the fluvial topography self-control phenomenon just on the base of its angular properties. The paper represents the results of the equilibrium watershed topography modeling on the base of its angular properties. The comparison of such “ideal topography” with its initial state, which proceeds from a digital elevation model, has been completed, taking into account the junction angles characteristics. These results have been obtained by the original software – the system of spatial information analytical processing. The results mentioned have been depicted and visualized with few samples of this software graphic user interface. The research approach represented in the paper and applied results of its implementation allow to act within a broad range of opportunities: one can provide thematic mapping and reliable forecast of erosion processes within various areas for agricultural and forestry necessities as well as for the Earth survey laser remote sensing data processing for the digital elevation models and various mapping goals.