name: Геоэкологическое районирование территории Архангельской области с использованием цифровых моделей рельефа и ГИС-технологий
keyword_list: экология безопасность ЦМР ASTER GDEM рельеф Архангельская область гис-технологии цифровая модель районирование
abstract: Актуальность темы. Получившие в последнее время широкое развитие геоинформационные (ГИС) технологии, данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и цифровые модели рельефа (ЦМР) сделали возможным решение чрезвычайно сложных фундаментальных и прикладных задач геоэкологии, ландшафтной экологии и природопользования, связанных с количественным анализом картографической информации и построением моделей различных компонентов ландшафтов.
  Использование цифрового моделирования рельефа дает возможность создания тематических карт важнейших геоморфометрических параметров и на их основе карт потенциальной эрозионной опасности, направлений поверхностного стока, геохимической миграции элементов, устойчивости ландшафтов, преобладающего режима (аккумуляционного, эрозионного) и т.п.
  На территорию Архангельской области до сих пор не было информации о рельефе, собранной из детальных данных ДЗЗ (обычно м-б 1:1000000), должным образом подготовленной и пригодной для геоэкологического районирования. И, соответственно, не проводилось комплексной геоэкологической оценки состояния территории по данным ДЗЗ. В связи с этим актуальным становится направление, связанное с проведением геоэкологического районирования территории на основе цифрового моделирования рельефа.
  Цель работы. Провести геоэкологическое районирование территории Архангельской области на основе анализа геоморфометрических параметров рельефа.
  В соответствии с целью работы были поставлены и решены следующие задачи:
   выделить основные черты геологического строения региона, определившие его геоморфологию;
   обосновать необходимость количественного (геоморфометрического) анализа рельефа для геоэкологического районирования и мониторинга;
   создать цифровую модель рельефа для геоэкологического районирования исследуемого региона;
   определить оптимальный набор геоморфометрических параметров для выделения геоэкологических районов однотипных по эрозионно-аккумулятивным процессам;
   провести геоэкологическое районирование исследуемой территории;
   провести бассейновое районирование территории для геоэкологической оценки водосборных площадей;
   выделить участки, предрасположенные к накоплению загрязняющих веществ для осуществления наземного геоэкологического мониторинга.
  Существо работы отражено в следующих защищаемых положениях:
  1. Впервые созданная цифровая модель рельефа Архангельской области, соответствующая геологическому строению и геоморфологии региона, является количественной основой для геоэкологического районирования.
  2. Определен оптимальный набор геоморфометрических параметров рельефа для геоэкологического районирования территории и разработана методика их анализа с использованием современных цифровых технологий.
  3. В пределах Архангельской области по геоморфометрическим параметрам выделены геоэкологические районы, отличающиеся однотипными эрозионно аккумулятивными процессами, отражающие геолого-геоморфологическое строение и геодинамический режим региона.
  4. В выделенных геоэкологических районах оконтурены зоны с разной степенью интенсивности процессов эрозии, транзита и накопления осадков, и участки, предрасположенные к аккумуляции загрязняющих веществ для последующего проведения наземного мониторинга.
  Фактический материал. Использована 91 сцена глобальной цифровой модели рельефа ASTER GDEM v2 с разрешением 1 угловая секунда (~30 метров), размер сцены 4100 на 4200 элементов, дополненная 1 сценой GMTED2010 (вся территория Архангельской области, 12734342 ячеек) с искусственно уменьшенным размером ячейки до 1 угловой секунды. Подготовлено 20 карт в трех разрешениях и 8 карт в одном разрешении (в общем 68 карт).
  Научная новизна. В ходе исследования на территорию Архангельской области впервые была создана детальная гидрологически корректная цифровая модель рельефа для геоэкологического районирования региона и разработана методика подготовки ЦМР, которая может быть применена и для других равнинных северных регионов Российской Федерации. Выбраны, рассчитаны и проанализированы основные геоморфометрические параметры рельефа региона, определяющие развитие эрозионных процессов. Создана карта геоэкологического районирования территории.
  Практическая значимость. Осуществление хозяйственной деятельности в северотаежных районах Архангельской области сталкивается с серьезными трудностями в плане почти полного отсутствия актуальной, точной геопространственной информации об опасных процессах и явлениях. Получение такой информации о современном состоянии рельефообразующих процессов, характере их пространственного распределения, интенсивности развития является крайне необходимым для обеспечения промышленной и экологической безопасности в процессе хозяйственного освоения региона.
  Работа выполнялась по темам ФНИР «Изучение структуры и динамики абиотических факторов и оценка их влияния на окружающую среду северных регионов» (№ 01201256211), «Изучение межгеосферных процессов в районах тектонических структур и узлов их пересечений в геологических условиях древних платформ на примере Архангельской области» (№ АААА-А18-118012390305-7); была поддержана: программой Президиума РАН «Научные основы инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных технологий оценки и освоения природных и техногенных ресурсов», проект № 12-П-5-1009 «Фундаментальные основы экологически безопасных технологий освоения природных ресурсов западно-арктического сектора Российской Федерации» (№ 01201256211); Программой фундаментальных исследований УрО РАН «Арктика» (№ 12-5-3-002-АРКТИКА), проект «Геоэкологическое районирование арктических и приарктических территорий РФ для рационального освоения Арктики» (№ 01201268728) и Грантом РФФИ-Арктика № 18-05-60024 «Анализ состояния природной среды равнинных территорий Арктической зоны РФ с использованием геоинформационных технологий и цифрового моделирования рельефа».
  Апробация диссертации. Основные положения докладывались и обсуждались на: Всерос. конфер. с междунар. участием «Применение космических технологий для развития Арктических регионов» (Архангельск, САФУ, 2013 г.); 11-17 Всерос. открытых конфер. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», (Москва, ИКИ РАН, 2013-2019 гг.); Всерос. научн. конфер. с междунар. участием «Геодинамика и экология Баренц-региона в XXI веке», (Архангельск, АНЦ УрО РАН, 2014 г.); III Международном GIS-форуме «Интеграция геопространства – будущее информационных технологий» (Москва, компания «Совзонд» 2015 г.); XLVIII Тектоническом совещании «Тектоника, геодинамика и рудогенез складчатых поясов и платформ» (Москва, ОНЗ РАН, 2016 г.); II междунар. научн. конфер. «Природные ресурсы и комплексное освоение прибрежных районов Арктической зоны» (Архангельск, ФИЦКИА РАН, 2016 г.); XIX и XXI Науч. конфер. «Сергеевские чтения. Инженерная геология и геоэкология. Геоэкологическая безопасность разработки месторождений полезных ископаемых» (Москва, ИГЭ РАН, 2017, 2019 гг.); ХХVI и ХХVII заседаниях Всерос. Междисц. семинара-конфер. геологического и географического факультетов МГУ имени М.В. Ломоносова «Система Планета Земля», (Москва, 2018, 2019 гг.); VI international scientific conference «Risks and Safety in Rapidly Changing World» (Prague, 2018 г.); Х Междунар. научно-практич. конфер. «Геориск» (Москва, ИГЭ РАН, МЧС, 2018 г.); Всерос. конфер. с междунар. участием II Юдахинские чтения «Проблемы обеспечения экологической безопасности и устойчивое развитие арктических территорий» (Архангельск, ФИЦКИА РАН, 2019 г.).
  Публикации. По теме диссертации опубликована 21 публикация: 2 монографии, 8 статей из списка ВАК (в т.ч. 1 статья из базы WoS, 5 статей из базы Scopus), 6 статей в рецензируемых журналах из списка РИНЦ, 15 статей в материалах и тезисах конференций.
  Структура и объём работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы (125 наименований, из них 52 зарубежных и 6 источников из Интернет-ресурсов). Общий объем: 174 страницы, включая 93 рисунка и 27 таблиц.
  Благодарности. Автор выражает благодарность всем, кто оказывал помощь и поддержку в проведении исследований и в подготовке работы.
chairman_dissertation_council.name: Пётр
chairman_dissertation_council.surname: Игнатов
chairman_dissertation_council.patronymic: Алексеевич
chairman_dissertation_council.position: Председатель диссертационного совета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор геолого-минералогических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 14624021100
chairman_dissertation_council.rinc_id: 61399
chairman_dissertation_council.url: https://mgri.ru/workers/977/?sphrase_id=43393
chairman_dissertation_council.orcid: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Куликов
organization_supervisor.patronymic: Владиславович
organization_supervisor.position: врио ректора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 38.01.94
rubrics.name: Охрана окружающей среды
rubrics.code: 87.19.81
rubrics.name: Системы, приборы и методы контроля загрязнения вод суши, морей и океанов
rubrics.code: 87.15.21
rubrics.name: Влияние прочих источников загрязнения на окружающую среду и контроль загрязнения
oecds.code: 05.07.KU
oecds.name: GEOGRAPHY
oecds.code: 01.06.GU
oecds.name: ECOLOGY
oecds.code: 01.05.KY
oecds.name: GEOLOGY
speciality_codes.name: Геоэкология (по отраслям)
speciality_codes.code: 25.00.36
supervisors.fio: Кутинов Ю. Г.
supervisors.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
supervisors.speciality_code: Геоэкология (по отраслям)
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Хуторской М . Д .
opponents.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
opponents.speciality_code: Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ", РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, РГГРУ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ, МГРИ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ"
protection_organization.ogrn: 1027739347723
protection_organization.supervisor_name: ВАДИМ
protection_organization.supervisor_surname: КОСЬЯНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБУН ФИЦКИА УРО РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1032900004390
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения