Вестник МГТУ. 2015, №2.

Вестник МГТУ, том 18, № 2, 2015 г. стр. 287-294 УДК 551.46 С.Л. Никифоров, С.М. Кошель, Н.О. Сорохтин, Н.Е. Козлов Цифровые модели рельефа дна и некоторые возможности их морфометрического анализа S.L. Nikiforov, S.M. Koshel, N.O. Sorokhtin, N.E. Kozlov Seabed digital elevation models and some possibilities of their morphometric analysis Аннотация. Данные о батиметрии морского дна необходимы для морской геологии и геоморфологии, картографии и палеогеографии, геоэкологии и гидроакустики, а также других прикладных направлений исследований. Генеральные цифровые модели рельефа (ЦМР) дна должны являться основой для определения "ключевых'1 участков шельфа для дальнейшего детального изучения, включая промер глубин. При промышленном освоении шельфа они необходимы на стадии обоснования, планирования и определения георисков, разведки и строительства, а на стадии эксплуатации должны служить основой для проведения мониторинга, обеспечения мероприятий по отражению возможных угроз, включая природные и т.п. Данный подход наиболее адекватен для оптимизации материальных затрат, учитывая большую, а порой огромную, стоимость натурных изысканий. Моделирование рельефа дна крупных акваторий всегда проводится в условиях дефицита данных гидрографического промера, а равномерной и детальной изученности рельефа дна не стоит ожидать в ближайшем будущем. Поэтому дополнительно необходимо использовать имеющуюся геолого-геоморфологическую информацию. Методика базируется на анализе и оцифровке навигационных карт разного масштаба и проведении дополнительных изобат с учетом классификационных признаков форм рельефа дна. Используя данные ЦМР дна возможен расчет серии морфометрических показателей, которые базируются на вычислении производных сеточных цифровых моделей по исходной ЦМР. Abstract. Seabed bathymetry is an important component of marine geology and geomorphology activity, so as cartography and paleogeography, geoecology and hydroacoustics and other applied areas of research also. General seabed digital elevation model (DEM) could be the basement in the definition of "key" shelf areas for further detailed study, including sound profiling. All of them are required at the stage of industrial planning, construction and exploration, definition of geo-hazard, for the monitoring activity and also required to repel potential threats, including natural ones, etc. Developed methods are the most adequate approach for optimization of material costs, considering the large amount, sometimes huge, costs of marine field research. Simulation of seabed relief within large areas is always connected with the limit of hydrographic survey data. From the other hand, detailed knowledge of the bottom topography for software-based automatic processing is not expected in the near future and is not possible now due to technical reasons. Thus, all available geological and morphological information should be used. Our technique is based on the analysis and digitizing of the navigation charts of different scale and drawing manually additional isobaths under developed classification of seabed relief. Using the DEM it is possible to determine some series of morphometric parameters based on calculating the derivative grid models. Ключевые слова: геоинформатика, цифровые модели рельефа дна, методика, картография, геология, батиметрия, классификация рельефа дна, ГИС технологии, морфометрический анализ, углы наклона, пластика рельефа Key words: geoinformatics, seabed digital elevation models, technique, cartography, geology, bathymetry, classification of seabed relief, GIS technology, morphometric analysis, slope angles, plastic of seabed relief 1. Введение Цифровая модель рельефа (ЦМР) дна морских акваторий является важнейшим компонентом базы пространственных данных геоинформационных систем (ГИС) различной направленности. Данные по свойствам рельефа дна необходимы как для решения фундаментальных задач, так и широкого круга прикладных исследований: 1) проведение мониторинга и определения возможного изменения рельефа и структуры морского дна в условиях нарастающего антропогенного пресса, включая разработку и эксплуатацию месторождений углеводородов; 2) изучение структуры рельефа с целью реконструкции обстановок осадконакопления и формирования рельефа, определения его эволюции и использования полученных данных в интересах отраслей, добывающих полезные ископаемые, а также при решении других практических задач, включая оборонные; 3) изучение геолого-геоморфологических процессов, связанных с опасными природными явлениями (деформации морского дна, оползни, деградация подводных многолетнемерзлых пород и пр.), приводящих к быстрому изменению рельефа, физических и гранулометрических свойств осадков с целью минимизации рисков и предупреждения техногенных катастроф, в том числе в районах разведки, планируемой добычи или эксплуатации сырьевых ресурсов РФ; 287