ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДХОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОРФОЛОГИИ
ЛАНДШАФТА ПРИ ДИСТАНЦИОННОЙ ОЦЕНКЕ ПРИРОДНЫХ
ОПАСНОСТЕЙ

© 2019 г. А. С. Викторов^1,*, Т. В. Орлов¹, С. А. Садков¹, О. Н. Трапезникова^1
1Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН
Уланский пер., 13, стр. 2, Москва, 101000 Россия
^*E-mail: dist@geoenv.ru
Поступила в редакцию 12.02.2019 г.

Цель настоящей статьи — показать подходы к количественной оценке природной опасно­сти на основе материалов дистанционных съемок. Исследования выполнялись на примере эрозионно-термокарстовых равнин криолитозоны. Решение задачи получено с использо­ванием математической модели морфологической структуры эрозионно-термокарстовых равнин, сформированной на основе подходов математической морфологии ландшафта для случая асинхронного старта термокарстовых процессов — постоянной генерации новых тер­мокарстовых понижений.

Математический анализ допущений модели позволил получить закономерности строе­ния морфологической структуры эрозионно-термокарстовых равнин — экспоненциальное распределение площадей хасыреев, интегрально-экспоненциальное распределение площа­дей озер, пуассоновское распределение числа хасыреев и числа озер на пробных площадках. Анализ развития территории на основе результатов математической морфологии ландшаф­та показал, что в случае асинхронного старта при весьма общих условиях при прошествии большего времени устанавливается динамическое равновесие в процессах генерации термо­карстовых озер и превращения их в хасыреи. При этом плотность распределения очагов тер­мокарстовых процессов, их размеры, пораженность процессом, а также размеры хасыреев приближаются к некоторым конечным уровням.

Результаты математического анализа экспериментально проверены на 17 ключевых участ­ках. Эмпирическая проверка позволяет сделать вывод, что ситуация асинхронного старта для эрозионно-термокарстовых равнин реализуется в природе на достаточном количестве территорий, и теоретически полученные закономерности выполняются.

Установленные закономерности были использованы для математического решения за­дачи вероятности поражения линейного сооружения, пролегающего в пределах ландшафта эрозионно-термокарстовой равнины.

Ключевые слова: математическая морфология ландшафта, оценка природных опасностей, дистанционные методы, математические модели морфологических структур.

DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-78092019561-73

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Викторов А.С. Математическая модель термокарстовых озерных равнин как одна из основ интерпретации материалов космических съемок // Исследование Земли из космоса. 1995. № 5. С. 42-50.

2. Викторов А.С. Основные проблемы математической морфологии ландшафта. М.: Наука, 2006. 252 с.

3. Викторов А.С. Капралова В.Н. Количественная оценка природных рисков на основе материалов космической съемки (на примере озерно-термокарстовых равнин) // Исследование Земли из космоса. 2013. № 4. С. 33-39.

4. Викторов А.С., Капралова В.Н., Орлов Т.В., Трапезникова О.Н., Архипова М.В., Березин П.В., Зверев А.В., Панченко Е.Н., Садков С.А. Анализ развития морфологической структуры озерно-термокарстовых равнин на основе математической модели // Геоморфология. 2015. № 3. С. 3-13.

5. Викторов А.С., Капралова В.Н., Орлов Т.В., Трапезникова О.Н., Архипова М.В., Березин П.В., Зверев А.В., Садков С.А., Панченко Е.Г. Математическая морфология ландшафтов криолитозоны. М.: РУДН, 2016. 232 с.

6. Елкин В.А. Региональная оценка карстовой опасности и риска (на примере Республики Татарстан): автореф. дисс. на соиск. ст. канд. геол.мин. наук. М.: ИГЭ РАН, 2004. 24 с.

7. Карлин С. Основы теории случайных процессов. М.: Мир, 1971. 536 с.

8. Осипов В.И. Природные опасности и стратегические риски в мире и в России // Экология и жизнь.2009. № 11-12. С. 5-15.

9. Оценка и управление природными рисками: матер. Всерос. конф. "ГЕОРИСК-2003", Т. 1. М.: РУДН, 2003. 416 с.

10. Рагозин А.Л. Основные положения теории опасных геологических процессов и рисков // Новые идеи в науках о Земле: тез. докл. III междунар. конф. Т.4. М., 1997. С. 115.

11. Шеко А.И., Круподеров В.С. Оценка опасности и риска экзогенных геологических процессов // Геоэкология. 1994. № 3. С. 53-59.

12. Fell R., Corominas J., Bonnard C., Cascini L., Leroi E., Savage W.Z. Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land use planning // Engineering Geology. V. 102. 2008. N 3-4. P. 85-98.

13. Victorov A.S. Mathematical Models of Thermokarst Erosion Plains // GIS and Spatial Analysis. Proc. of IAMG, Toronto, Canada. 2005. V. 1. P. 62-67.