Компьютерная технология оценки зон затопления при наводнениях

• Автор: Вишневская, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1. Возможности гсоннформационных систем для решения задач 8 оценки наводнении
1.4. Основные виды программного обеспечения, используемого для 18 обработки данных дистанционного зондирования
1.5. Опыт применения геоинформационных технологий для задач 22 моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций
2. Методика обработки исходных данных для моделирования зон 30 затопления
2.1. Характеристика экспериментальных участков для адаптации 30 компьютерной технологии оценки зон затопления
2.2. Технология обработки космических снимков высокого 35 пространственного разрешения
2.3 Цифровые крупномасштабные карты
2.4. Цифровая модель рельефа
2.5. Информация об уровенном режиме водных объектов
3. Компьютерная технология для оценки зон затопления
3.1 Моделирование затопления при помощи модуля Virtual GIS ERDAS 62 Imagine
3.2 Моделирование затопления при помощи модуля 3D Analyst ГИС 71 ArcView
4. Технология моделирования защитных гидротехнических 86 сооружений на основе цифровых моделей рельефа
4.1. Моделирование паводкового подъема воды
4.2. Моделирование защитных гидротехнических сооружений 89 (оградительных дамб)
4.3. Контроль моделирования гидротехнических сооружений
4.4. Технология моделирования комплекса защитных гидротехнических 92 мероприятий по ликвидации негативных последствий при угрозе прорыва дамб
1.1. Определение геоинформационной системы
1.2. Обзор развития геоинформационных систем
1.3. Выбор базовой ГИС

5. Технология оценки зон затопления на основе космических снимков 103 среднего и низкого разрешения
5.1. Характеристики систем дистанционного зондирования Земли среднего 105 и низкого пространственного разрешения
5.2. Этапы компьютерной обработки космических снимков
5.3. Ландшафтное дешифрирование космических снимков
5.4. Методика и технология обработки космических снимков для решения 123 задач оценки зон затопления
Заключение
Литература

Актуальность работы. Из стихийных природных бедствий наводнения (затопление водой местности и населенных пунктов) по повторяемости явления, площади распространения и ежегодному материальному ущербу занимают первое место. Более того, в последние годы в мире отмечается рост числа и масштабов наводнений и связанных с ними социальных и экономических потерь. По оценкам МЧС России и МПР России в настоящее время ежегодный ущерб от наводнений достигает 50 млрд. рублей [Трутнев, 2006]. Как в настоящее время, так и в обозримом будущем, наводнения как стихийное бедствие не могут быть целиком предотвращены везде и всюду, их можно только ослабить, локализовать и при своевременном предупреждении свети к минимуму материальный ущерб.
Основными методами борьбы с наводнениями являются осуществление комплекса мер по предотвращению или смягчению последствий наводнений (строительство гидротехнических сооружений по регулированию стока, создание оградительных дамб и т.д.) и своевременное оповещение о возможности и масштабах наводнения.
Для управления действиями по предотвращению нежелательного развития событий и преодолению последствий наводнений необходимо привлечение больших объемов разнородных данных, поступающих из различных источников (картографическая, аэрокосмическая, гидрологическая информация), оперативная обработка и анализ этой информации, и представление ее в виде, обеспечивающем принятие решений в ограниченных временных рамках.
На современном этапе развитие программно-математических средств и информационных технологий сбора, обработки, анализа и отображения пространственных данных создает предпосылки для создания новых технологий по прогнозированию и оценке масштабов наводнений, определению зон затопления для своевременного проведения комплекса неотложных мероприятий, направленных на снижение опасности наводнений и уменьшение негативного их воздействия на условия проживания населения и функционирование хозяйственных объектов. В России такие технологии объединены в рамках автоматизированной информациопно-управляющей системы (АИУС) «Водные ресурсы», которая создается и функционирует в Федеральном агентстве водных ресурсов Министерства природных ресурсов Российской Федерации в целях информационного обеспечения федеральных и региональных подразделений для поддержки принятия решений по экологически безопасному управлению водными ресурсами речных бассейнов [Мотовилов и др., 2003]. Одним из элементов АИУС «Водные ресурсы»

2.4. Цифрован модель рельефа
Цифровая модель рельефа (ЦМР) или DEM (Digital Elevation Model) является одним из основных источников данных при моделировании и оперативном определении зои затопления при наводнениях.
В толковом словаре по геоинформатике [Геоинформатика..., 1999] дано следующее определение цифровой модели рельефа:
«Цифровая модель рельефа. ЦМР (digital terrain model, DTM; digital elevation model, DEM; Digital Terrain Elevation Data, DTED) - средство цифрового представления 3-мерных пространственных объектов (поверхностей, рельефов) в виде трехмерных данных (three-dimensional data, 3-dimensional data. 3-D data, volumetric data) как совокупности высотных отметок (heights, spolheights) или отметок глубин (depths, spotdepths) и иных значений аппликат (координаты Z) в узлах регулярной сети с образованием матрицы высот (altitude matrix), нерегулярной треугольной сети (TIN) или как совокупность записей горизонталей (изогипс, изобат) или иных изолиний (contours, contour lines, isolines, isarithms, isarithmic lines)».
T.o. цифровая модель рельефа представляет собой совокупность значений отметок рельефа в заданной системе координат, приуроченных к узлам регулярной или нерегулярной сетки, выполненной с определенным шагом (дискретностью) и является цифровым выражением высотных характеристик рельефа.
2.4.1 Источники получения информации для создания ЦМР
Нередко найти готовую цифровую модель рельефа (ЦМР) на интересующий участок достаточно сложно, особенно когда это касается пилотных проектов или ограниченных финансовых ресурсов. На сегодняшний день из ЦМР, находящихся в свободном доступе, можно выделить лишь небольшое количество ресурсов:
1. GTOPO30
2. ЕТ0Р02
3. Shuttle radar topographic mission (SRTM)