Комплексный мониторинг и оценка геоэкологических последствий опасных гидрометеорологических явлений на территории Уральского Прикамья

• Автор: Шихов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 216 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОПАСНЫЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И МЕТОДЫ ИХ МОНИТОРИНГА

1.1. Опасные гидрометеорологические явления и чрезвычайные ситуации природного характера

1.1.1. Опасные гидрометеорологические явления

1.1.2. Чрезвычайные ситуации природного характера

1.2.Система мониторинга опасных гидрометеорологических явлений

1.2.1.Государственная система мониторинга опасных гидрометеорологических явлений РФ
1.2.2.Региональная система мониторинга и прогнозирования опасных гидрометеорологических явлений в Пермском крае
1.3. Применение ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования Земли в целях мониторинга и прогнозирования опасных гидрометеорологических явлений
1.3.1. Геоинформационные системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного характера
1.3.2. Системы космического мониторинга опасных гидрометеорологических явлений
1.4. Характеристика и анализ исходного материала наблюдений
Выводы по главе
2. РЕЖИМ ОПАСНЫХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ УРАЛЬСКОГО ПРИКАМЬЯ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД
2.1. Опасные метеорологические явления
2.1.1. Общая характеристика опасных метеорологических явлений
2.1.2. Низкие температуры воздуха в холодный период года
2.1.3. Высокие температуры воздуха в теплый период года
2.1.4. Опасные метеорологические явления, обусловленные силой барического
градиента
2.1.5. Осадки опасной интенсивности
2.1.6. Конвективные опасные метеорологические явления
2.1.7. Заморозки и снегопады в теплый период года
2.1.8. Гололедно-изморозевые явления

2.2. Опасные гидрологические явления
2.2.1. Основные черты режима рек Уральского Прикамья
2.2.2. Весеннее половодье
2.2.3. Дождевые паводки
2.2.4. Опасные ледовые явления
Выводы по главе
3. РЕГИОНАЛЬНЫЙ МОНИТОРИНГ ОПАСНЫХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ОЦЕНКА ИХ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ СРЕДСТВАМИ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
3.1. Мониторинг опасных гидрологических явлений в период прохождения весеннего половодья
3.1.1. Оценка возможного ущерба в результате затопления населенных пунктов при прохождении половодий редкой повторяемости
3.1.2. Геоинформационное моделирование процессов формирования и таяния снежного покрова на водосборах рек Уральского Прикамья
3.1.3. Космический мониторинг и оценка повторяемости затопления паводкоопасных территорий при прохождении весеннего половодья
3.2. Космический мониторинг засух на территории Уральского Прикамья по многолетним рядам данных ДЗЗ
3.3. Мониторинг негативной динамики лесов Уральского Прикамья, связанной с опасными гидрометеорологическими явлениями
3.3.1. Оценка ущерба для лесных ресурсов от сильных шквалов и смерчей на основе данных ДЗЗ
3.3.2. Оценка ущерба от лесных пожаров по космическим снимкам среднего разрешения
3.4. Разработка WEB-картографического ресурса для мониторинга опасных гидрометеорологических явлений
3.4.1. Организация регионального мониторинга опасных гидрометеорологических явлений на базе ГИС-технологий
3.4.2. Информационно-аналитический web-pecypc «Опасные природные явления Пермского края»
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Критерии опасных гидрометеорологических явлений, утвержденные
для территории деятельности Уральского УГМС
Приложение 2, Карты повторяемости опасных гидрометеорологических явлений на
территории Уральского Прикамья
Приложение 3. Характеристика интенсивных волн холода с сильными морозами на
территории Уральского Прикамья, за период 1981-2012 гг
Приложение 4. Характеристика интенсивных и продолжительных летних волн тепла с
сильной жарой на территории Уральского Прикамья, за период 1981-2012 гг
Приложение 5. Результаты моделирования затопления территории г. Кунгур при
прохождении весеннего половодья 5 и 1% обеспеченности
Приложение 6. Места образования ледовых заторов на реках Уральского Прикамья (по
В.Г. Калинину)
Приложение 7. Карта типизации растительного покрова на водосборе Боткинского вдхр., используемая при моделировании процессов формирования и таяния снежного
покрова
Приложение 8. Результаты расчета максимального запаса воды в снежном покрове на
территории Пермского края в 2010 - 2013 гг
Приложение 9, Динамика процесса снеготаяния на водосборе Боткинского
водохранилища (результаты математико-картографического моделирования)
Приложение 10. Технические характеристики съемочной аппаратуры спутников

Приложение 11. Примеры космических снимков высокого разрешения участков лесных массивов на территории Уральского Прикамья, уничтоженных вследствие
массовых ветровалов и лесных пожаров в период 2001-2012 гг
Приложение 12. Крупнейшие лесные пожары на территории Пермского края в
2012 гг
Приложение 13. Свидетельство о Государственной регистрации программы для ЭВМ «Программный модуль для расчета интенсивности процессов снеготаяния в среде Агс^э 10.1»

зондировщика AIRS); прогнозирования опасных метеорологических явлений с помощью мезомасштабной модели ММ5; пространственного анализа, подготовки отчетов и рекомендаций [60]. Интеграция оперативных спутниковых и прогностических модельных данных о характеристиках атмосферы и подстилающей поверхности осуществляется средствами свободно распространяемой ГИС GRASS. Созданная ГИС является уникальной для России, поскольку обеспечивает интеграцию космической информации и выходных данных мезомасштабной модели прогноза погоды. Она применялась в целях мониторинга опасных метеорологических явлений и лесных пожаров [60, 61].
В Республике Башкортостан разрабатывается региональная система космического мониторинга ЧС, предназначенная для оперативного выявления природных и техногенных ЧС и оценки их последствий. Одной из основных задач системы является мониторинг хода' весеннего половодья: выявление ледовых заторов, оперативное картирование затоплений, мониторинг схода снежного покрова. В состав системы мониторинга входят центр приема и обработки данных ДЭЗ, геопортал и ГИС ЧС Республики Башкортостан. Для решения задач оперативного мониторинга ЧС используются данные низкого разрешения Terra/Aqua MODIS и высокого разрешения (SPOT-4, IRS-P6, EROS А/В, RapidEye, Ресурс-ДК), радиолокационные данные RADARSAT-1. В ГИС ЧС Башкортостана реализованы алгоритмы определения зон затопления с использованием оптических и радарных снимков высокого разрешения, выпускается прогноз затопления территории на основе интеграции наземных и космических данных. На основе прогнозируемого подъема уровня воды из базы данных подбираются космические снимки, соответствующие данному уровню. Зоны затопления территории, определяемые с помощью этих снимков, принимаются в качестве прогнозной зоны затопления [59, 154].
Большой опыт космического мониторинга опасных гидрологических явлений накоплен в Югорском НИИ информационных технологий. Серверная ГИС мониторинга паводковой обстановки на территории ХМАО разрабатывается