Методы и геоинформационные технологии, применяемые для расчета пораженности территории линейно эрозионными процессами в социально значимых зонах в условиях насыщенности территории города транспортными инженерно техническими сооружениями Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Шаталова Наталья Викторовна, Бахарев Тимофей Сергеевич

Статья посвящена наиболее социально значимым и наиболее опасным районам распространения овражно-балочной эрозии на территории Санкт-Петербурга и ее влияние на распределение транспортной составяющей (автомобильные дороги). История вопроса свидетельствует о том, что при изучении оврагов на территории Санкт-Петербурга не в полной мере использовались современные ГИС технологии. Целью исследования является повышение эффективности прогноза наводнений при различных условиях повышения уровня воды (на примере Санкт-Петербургского региона), направленное на правильное распределение техногенной нагрузки при строительстве и реконструкции автомобильных дорог. Противоречие, послужившее началом исследований заключается в недостаточной изученности линейно-эрозионных процессов на территории г. Санкт-Петербурга и все возрастающей при этом техногенной нагрузки . Задачи исследования: анализ изученности распространения оврагов на территории Санкт-Петербурга, технология построения карты линейно-эрозионных форм территории (с применением ГИС-технологий), анализ содержания карты для определения рисков развивающихся процессов линейной эрозии в социально значимых зонах на территории города, формирование зависимости расположения овражно-балочного рельефа от глубинных разломов (линеаментов) и типов почв, прогнозирование последствий ЧС в связи с резким (лавинообразным) повышением уровня воды в условиях города. Для реализации основной задачи был произведен анализ рынка разработчиков настольных ГИС. Описываются используемые технологии и методы, произведен анализ района, получена карта-схема проявления овражно-балочной эрозии с помощью соответствующего программного обеспечения. Научные результаты: разработана карта распространения линейно-эрозионных форм на территории Санкт-Петербурга, проведено моделирование развития линейно-эрозионных форм в условиях резкого увеличения уровня воды, разработана методика прогнозирования возникновения и развития линейно-эрозионных форм. Авторами предложена модель строительства обходов (автомобильные дороги) опасных участков на основе суммарных дисконтированных затрат. На данном этапе авторами начата работа по применению данной методики при строительстве и реконструкции дорог в Арктическом регионе РФ, где многие территории остро нуждаются в дорогах хорошего качества.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Шаталова Наталья Викторовна, Бахарев Тимофей Сергеевич

Текст научной работы на тему «Методы и геоинформационные технологии, применяемые для расчета пораженности территории линейно эрозионными процессами в социально значимых зонах в условиях насыщенности территории города транспортными инженерно техническими сооружениями»

МЕТОДЫ И ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОРАЖЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ ЛИНЕЙНО-ЭРОЗИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ В СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗОНАХ В УСЛОВИЯХ НАСЫЩЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА ТРАНСПОРТНЫМИ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИМИ СООРУЖЕНИЯМИ

Шаталова Наталья Викторовна,

старший научный сотрудник, к.т.н.,

ФГБУН Институт проблем транспорта им. Н.С.Соломенко Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия, shatillen@mail.ru

Бахарев Тимофей Сергеевич,

младший научный сотрудник, географ-геоморфолог, ФГБУН Институт проблем транспорта Им. Н.С.Соломенко Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия, tsbspb@gmail.com

Ключевые слова: геоинформационные технологии, линейно-эрозионные процессы, транспортные инженерно-технические сооружения, техногенная нагрузка, обходы опасных участков.

Статья посвящена наиболее социально значимым и наиболее опасным районам распространения овражно-балочной эрозии на территории Санкт-Петербурга и ее влияние на распределение транспортной составляющей (автомобильные дороги). История вопроса свидетельствует о том, что при изучении оврагов на территории Санкт-Петербурга не в полной мере использовались современные ГИС технологии. Целью исследования является повышение эффективности прогноза наводнений при различных условиях повышения уровня воды (на примере Санкт-Петербургского региона), направленное на правильное распределение техногенной нагрузки при строительстве и реконструкции автомобильных дорог. Противоречие, послужившее началом исследований заключается в недостаточной изученности линейно-эрозионных процессов на территории г. Санкт-Петербурга и все возрастающей при этом техногенной нагрузки. Задачи исследования: анализ изученности распространения оврагов на территории Санкт-Петербурга, технология построения карты линейно-эрозионных форм территории (с применением ГИС-технологий), анализ содержания карты для определения рисков развивающихся процессов линейной эрозии в социально значимых зонах на территории города, формирование зависимости расположения овражно-балочного рельефа от глубинных разломов (линеаментов) и типов почв, прогнозирование последствий ЧС в связи с резким (лавинообразным) повышением уровня воды в условиях города. Для реализации основной задачи был произведен анализ рынка разработчиков настольных ГИС. Описываются используемые технологии и методы, произведен анализ района, получена карта-схема проявления овражно-балочной эрозии с помощью соответствующего программного обеспечения. Научные результаты: разработана карта распространения линейно-эрозионных форм на территории Санкт-Петербурга, проведено моделирование развития линейно-эрозионных форм в условиях резкого увеличения уровня воды, разработана методика прогнозирования возникновения и развития линейно-эрозионных форм. Авторами предложена модель строительства обходов (автомобильные дороги) опасных участков на основе суммарных дисконтированных затрат. На данном этапе авторами начата работа по применению данной методики при строительстве и реконструкции дорог в Арктическом регионе РФ, где многие территории остро нуждаются в дорогах хорошего качества.

Шаталова Н.В., Бахарев Т.С. Методы и геоинформационные технологии, применяемые для расчета пораженности территории линейно-эрозионными процессами в социально значимых зонах в условиях насыщенности территории города транспортными инженерно-техническими сооружениями // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2015. - Том 9. - №5. - С. 69-73. For citation:

Shatalova N.V., Baharev T.S. Methods and geo-information technologies used for évaluation of territory infestation with linear erosion processes in socially important areas under conditions of transport engineering and technical constructions density of urban territory. T-Comm. 2015. Vol 9. No.5, рр. 69-73. (in Russian).

При разработке проекта строительства автомобильных дорог, железнодорожных магистралей важную роль приобретают исследования по повышению эффективности прогноза наводнений при различных условиях повышения уровня воды [I, 3]. В ходе исследований было выявлено противоречие между недостаточной изученностью линейно-эрозионных процессов на территории города Санкт-Петербурга и повышением техногенной нагрузки.

На рынке существует уже большое количество геоинформационных систем, общего применения и узконаправленного. Основные функции ГИС: ввод данных, хранение, построение запросов, анализ, отображение, вывод.

Для реализации основной задачи был произведен выбор ГИС. Кроме основных функций ГИС, выбранная система должна удовлетворять следующим критериям: доступность, «дружелюбный» интерфейс, пониженная требовательность к системным требованиям, кроме того, она должна поддерживать уже существующие и используемые для анализа данные. Специализированные ГИС, такие как ДубльГИС, K-MINE, Tekla Xpower, Горно-геологическая информационная система ГЕОМИКС были исключены сразу из-за другой направленности.

На рынке представлено несколько разработчиков настольных ГИС общего назначения: ESRI, Autodesk, INTERGRAPH, Maplnfo Corporation и несколько разработчиков свободно-распространяемых ГИС (табл. I). Последние не подходили из-за ограниченного инструментария и нетривиального взаимодействия с уже существующими данными.

AutoCAD Мар 3D - интересный инструмент, но со специфическим интерфейсом, который требует дополнительного изучения.

Maplnfo Professional удобный мощный инструмент, решающий все поставленные задачи. Как минус: необходимость переводить все имеющиеся данные в формат Maplnfo.

GeoMedia - неожиданно приятный и многофункциональный продукт.

При создании карты распространения линейно эрозионных форм в Санкт-Петербурге на основе собранных материалов предпочтение было отдано двум системам компании ESRI: ArcView 3.2 и ArcGIS 9.2