Космический мониторинг и оценка риска затопления урбанизированных территорий в периоды половодий Часть 2
Прибрежные территории всегда будут являться притягательными для размещения объектов строительства и хозяйственных комплексов, поэтому применение современных технологий, направленных на снижение риска и предотвращение ущерба от наводнений, является одним из актуальных направлений в геоэкологии.
Цель работы состоит в разработке методики моделирования затопления территории по космическим снимкам в сочетании с данными об уровнях воды, определяемых на гидропостах, и оценки риска затопления в периоды половодий.
Основные задачи исследования:
1.
Проанализировать опыт применения методов дистанционного зондирования Земли и ГИС-технологий для мониторинга половодий.
2. Провести экспериментальные исследования по оперативному космическому мониторингу территории Нижегородской области в периоды половодий.
3. Разработать методику моделирования затопления территории по космическим снимкам.
4. Разработать методику оценки риска затопления территории в периоды половодий.
5. Составить карты опасности, экономической уязвимости и экономического риска затопления территории на тестовых участках в Нижегородской агломерации.
Объектом исследования являются территории, подверженные сезонным затоплениям.
Предмет исследования – применение космических снимков и ГИС-технологий для мониторинга половодий и оценки риска затопления территории.
Методы исследования: методы геоинформационного анализа данных дистанционного зондирования Земли из космоса, автоматизированной обработки данных и картографирования результатов, анализа и обобщения материалов на основе теории риска и ее применения для оценки риска затопления территории в периоды половодий.
Научная новизна. Разработана методика моделирования затопления прирусловых территорий крупных и средних рек по архивным космическим снимкам высокого пространственного разрешения в сочетании с данными об уровнях воды, определяемых на гидропостах. Разработана методика оценки риска затопления земель в периоды половодий, позволяющая оценивать и прогнозировать экономический ущерб для урбанизированных территорий.
Результаты исследования, выносимые на защиту:
1.
Методика моделирования затопления территории по космическим снимкам высокого пространственного разрешения в сочетании с данными об уровнях воды, определяемых на гидропостах.
2. Методика оценки риска затопления территории в периоды половодий.
3. Результаты апробации разработанных методик моделирования затопления территории по космическим снимкам высокого пространственного разрешения в сочетании с данными об уровнях воды, определяемых на гидропостах, и оценки риска затопления территории в периоды половодий.
Практическая значимость работы. Исследования, положенные в основу диссертационной работы, выполнялись автором в рамках ряда НИР по заказу Главного управления МЧС России по Нижегородской области, а также по Государственным контрактам по теме: РИ-111.0/003/127 «Применение геоинформационных технологий на основе данных дистанционного зондирования Земли с целью оценки и снижения рисков ущерба в период половодий» в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы и в рамках проекта «Разработка научных основ и технологий защиты урбанизированных территорий от природных и антропогенных катастроф и негативных воздействий» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)».
Результаты работы внедрены при подготовке необходимых планово-картографических материалов в рамках подраздела «Организационная и научная деятельность в бассейне Волги» плана работы Операционного центра ЮНЕСКО при ННГАСУ; при проверке на тестовом участке гидродинамической модели реки Волги, разработанной в рамках проекта «Моделирование Волжско-камского каскада водохранилищ» российско-германской научно-исследовательской программы «Волга-Рейн»; при разработке Схемы территориального планирования Балахнинского района Нижегородской области. Геоинформационная база данных зон затопления передана для практического использования в Центр мониторинга и прогнозирования ЧС Главного управления МЧС России по Нижегородской области.
В учебном процессе результаты работы используются в курсовом и дипломном проектировании студентов ННГАСУ, а также в лекционных курсах по дисциплинам «Аэрокосмические методы мониторинга в кадастре объектов недвижимости», «Геоинформационные и земельные информационные системы».
Апробация результатов работы проводилась на следующих конференциях: научных конгрессах Международных научно-промышленных форумов «Великие реки» (Нижний Новгород, 2006, 2007, 2008, 2009), Третьей международной конференции «Земля из космоса – наиболее эффективные решения» (Москва, 2007), VI и VIII Международных молодежных научно-технических конференциях «Будущие технической науки» (Нижний Новгород, 2007, 2009), V научно-практической конференции «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций» (Москва, 2005), VIII Российских Чтениях-конкурсе памяти С. А. Каплана (Нижний Новгород, 2005), Четвертой и Пятой открытых всероссийских конференциях «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 2006, 2007), VI Межрегиональной научно-практической конференции «Новые информационные технологии – инструмент повышения эффективности управления» (Нижний Новгород, 2007), ХII Нижегородской сессии молодых ученых (технические науки) (Нижегородская область, 2007), отчетной научной конференции института архитектуры и градостроительства ННГАСУ (Нижний Новгород, 2009).
