Геоморфологический фактор формирования городов Черноземья

• Автор: Харченко, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ
1.1. О содержании категории «формирование города»
1.2. Влияние рельефа равнин на формирование городов
1.2 Л. Выбор места заложения города
1.2.2. Расширение границ и развитие функционально-планировочной структуры
1.2.3. Опасные геоморфологические процессы и их роль в формировании городов
1.3. Рельеф и комфортность жизни горожан
1.3.1. Экологическая роль городского рельефа
1.3.2. Рельеф в «топонимизации» и вернакулярной дифференциации города
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методологические основы исследования
2.2. Методика полевых исследований
2.3. Методика геоинформационного анализа и картографирования
2.4. Использование исторических картографических и текстовых документов
2.5. Методические подходы к оценке роли городского рельефа как фактор комфортности проживания
2.6. Методики оценки геоморфологической обусловленности городской топонимики и ментального пространства жизни горожан
ГЛАВА 3. РЕЛЬЕФ ГОРОДОВ ЧЕРНОЗЕМЬЯ
3.1. Факторы рельефообразования на ключевых городских территориях
3.1.1. Геологическое строение
3.1.2. Региональные черты климата и микроклимат ключевых городов
3.1.3. Гидрография и гидрология
3.1.4. Почвенно-растительный покров и животный мир
3.1.5. Антропогенный фактор рельефообразования
3.1.6. Геоморфологическое строение как фактор рельефообразования
3.2. Морфометрия и орография ключевых территорий, их хроно-генетическая предопределенность
3.2.1. Курск
3.2.2. Белгород
3.2.3. Тамбов
3.2.4. Липецк
3.2.5. Воронеж

3.3. Природная и антропогенная морфодинамика рельефа
ГЛАВА 4. РЕЛЬЕФ КАК ФАКТОР ФОРМИРОВАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГОРОДОВ ЧЕРНОЗЕМЬЯ
4.1. Геоморфологический фактор возникновения и развития городов Черноземья
4.1.1. Геоморфологическое положение городов Черноземья на первых этапах их развития
4.1.2. Аспекты взаимодействия рельефа и городов Черноземья (по материалам исторических документов)
4.1.3. Градостроительная экспансия городов в 18-20 веках и ее связь с рельефом территории
4.2. Геоморфологическая обусловленность современной застройки
4.2.1. Морфометрическая обусловленность размещения застройки
4.2.2. Рельеф и метрические параметры застройки
4.2.3. Ориентировка строений в связи с рельефом
4.3. Г еоморфологическое строение и функциональное зонирование территорий городов (на примере г. Курска и г. Тамбова)
Глава 5. ГОРОДСКОЙ РЕЛЬЕФ КАК ФАКТОР КОМФОРТНОСТИ ПРОЖИВАНИЯ
5.1. Геоморфологические опасности в городах
5.2. Рельеф и инфляционные условия застройки
5.3. Влияние рельефа на «проветриваемость» городских территорий
5.4. Некоторые иные аспекты воздействия рельефа на комфортность проживания
5.4.1. Шум
5.4.2. Поверхностный сток
5.4.3. Экологический каркас
5.5. Влияние рельефа на восприятие городского пространства
5.6. Геоморфологическая составляющая экологического потенциала городских ландшафтов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА:
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В 1976 году в «The Geographical Journal» была опубликована статья Р. Кука «Urban geomorphology» [216], ставшая поворотной точкой в развитии целого направления науки о рельефе. В 1992 году Э. А. Лихачевой была защищена докторская диссертация «Геоморфология городских территорий: теория, методы и исследования» [105]. На сегодняшний день, несмотря на все успехи геоморфологии городских территорий в последние десятилетия, вряд ли можно утверждать, что это направление в основном оформило свою теоретическую базу, сформулировало четкие методологические подходы и определилось с охватом предмета своих исследований.
Вместе с этим сейчас, по данным некоторых авторов, уже 3% поверхности суши занято городами. Функционирование городов на рельефе, их взаимовлияние представляются крайне сложной проблемой, решение которой послужило бы оптимизации градостроительных технологий в самом широком смысле этого понятия. Градостроительство в условиях сложного рельефа гористых и горных территорий — тема насущная, злободневная и не теряющая к себе интереса. Однако на контрасте сильно расчлененных территорий гор и в целом весьма благоприятных для строительства равнин покоятся корни пренебрежения геоморфологами (и в еще большей степени — градостроителями) проблемами геоморфологии равнинных внутриконтинентальных городов.
Интересно, что это явление отмечает еще В. П. Семенов-Тян-Шанский в 1927 году: «В горных местностях населенные пункты обычно располагаются на неровных местах, поэтому там есть стремление располагать отдельные их улицы по возможности в одной плоскости, чтобы избегнуть излишних спусков и подъемов... Однако, строгое следование линиям рельефа земной поверхности свойственно не только населенным пунктам горных местностей, но нередко и равнинных. Не говоря уже о берегах морей, озер и рек, где такое строгое следование весьма обыкновенно, можно привести случаи, когда населенные пункты в своем расположении строго следуют направлению невысоких, но очень ясно выраженных параллельных грив ландшафта. Такой пример мы имеем близ р. Татолы, бассейна р. Муши, в Литве» [169, с.48-49]. Влияние рельефа равнин на городскую среду в целом менее выражено, менее очевидно и, вместе с этим, более неравновесно, что и предопределяет, в первую очередь, актуальность данной темы.
Территориальный охват нашего исследования — пять крупнейших городов Черноземья
(Воронеж, Липецк, Курск, Белгород и Тамбов). Выбор региона исследования обусловлен
желанием, во-первых, проведения сравнительного анализа для ряда городов, синхронное
формирование которых минимизирует влияние прочих факторов, а во-вторых, подбором
городов с достаточно контрастными для равнины геоморфологическими условиями. Вместе с
тем, это должны быть достаточно крупные, обширные населенные пункты — в целях не только

артериями, а некоторые одиночные «холмы» на деле оказываются цехами какого-либо крупного предприятия.
Большей детальностью, но меньшей плановой и высотной точностью обладают данные Aster GDEM (Global Digital Elevation Model). Началом функционирования сенсора Aster на борту спутника NASA Terra считают 1999 год, с момента запуска. Заявляемая плановая точность - около 30 метров, а вертикальная - 20 метров. Дискретизация данных - 1”, что на широте исследуемых городов составляет 19 м (по параллели) и 31 м (по меридиану). Кроме этого, данные Aster GDEM обладают большим количеством т.н. «артефактов». Последняя, обработанная версия данных значительно улучшена, но до сих пор, несмотря на большую дискретизацию, уступает данным SRTM в качестве моделей.
Описанные типы данных пригодны для анализа соотношения крупных функциональнопланировочных образований на территории города, например, могут использоваться для оценки соотношения градостроительных зон или планировочных осей с рельефом. Для менее крупных объектов предпочтительнее использовать высокоточные топографические данные, например, имеющиеся данные топографических планов в масштабе 1:2000 с соответствующей плановой точностью всего лишь 1 м. Стоит отметить, что эти данные представляют собой нерегулярную совокупность точек, учитывающие, в отличие от вышеописанных радарных данных, характерные линии и точки топографической поверхности. Также на геодезические данные не влияет наличие лесных массивов и крупногабаритной застройки. Однако эти данные не представляют собой законченной, пригодной к морфометрическому анализу ЦМР, поэтому нуждаются в технологически грамотной обработке. На территорию г. Курска площадью 192км2 имеем 1,9 млн. точек. Таким образом, средняя плотность точек - 1 на 100 м2, со сгущением в пределах значительно расчлененного правобережья р. Сейм и разуплотнением на относительно выровненных участках. Высота сечения рельефа - 0,5м.
Для создания ЦМР из совокупности точек использовались различные алгоритмы и пакеты. В большинстве случае нами применялся пакет пространственного анализа трехмерных данных Surfer 10, в том числе и для графического оформления схем и картосхем. Большим плюсом Surfer является возможность пересчета матриц цифровых моделей рельефа по заданному алгоритму, а также автоматизация этих алгоритмов через систему скриптов. Это было использовано нами в дальнейшем - например, при оценке влияния рельефа на изменение условий инсоляции городской территории. Этим же путем решается проблема нелинейного функционального перехода от морфометрических характеристик к балльному выражению каких-либо свойств рельефа.
Реже для построения ЦМР использовалась ГИС Maplnfo 9.5 с дополнением VerticalMapper. Ее преимуществом перед Surfer является большая «географичность», т.е. в