Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

72

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
07.06.2023
Размер:
5.9 Mб
Скачать

Бурнасов А.С. и др.

долястранАзииувеличиласьболеечемвдвараза (с 24,3 до 52,9%). В целом, «материальный след» развитых государств (25 т/чел.) практически в 10 раз превосходил уровень наименее развитых (2,5

т./чел) (Global material flows..., 2016:80). Поэтому сокращение масштабов потребления материальных, энергетических ресурсов, а также объемов выбросов твердых, жидких и газообразных отходов является первостепенной задачей экологической политики развитых стран.

Взаимосвязь между экономикой, как составнойчастьюантропосистемы,иприроднойсистемой прослеживается и в историческом аспекте. Крупные экономические и политические державы мира не только определяли ход исторических событий на нашей планете, но и были главными потребителями «полезной» и производителями «мертвой» энергии в мире. В ХIX в. Великобритания, владевшая практически половиной территории суши Земли, была ответственна за 50% выбросов СО2 в атмосферу (Bonneuil, 2015). В период 1750-1900 гг. 4/5 всех выбросов в атмосферу приходилось на Западную Европу и Северную Америку (Bonneuil, 2015). В начале ХХI в. движение к мировому доминированию Китая отражается в динамике его показателей материало- и энергопотребления. Так, в период с 1980 по 2010 г. материалопотребление страны выросло в абсолютных показателях практически в 10 раз (с  2,9 до 23 млрд т), в относительных – 2,9

до 17,7 т/чел. (Global material extraction..., 2016).

Выбросы парниковых газов в этот же период такжеувеличилисьпрактическив10раз(с1,4до 10,2 млрд т). На сегодняшний день на КНР приходится 30,5% выбросов антропогенного СО2 в мире, что делает Китай лидером по эмиссии парниковых газов в мире и, следовательно, главным дестабилизирующим фактором мирового развития (разрушение абиотических систем (атмосферы) влечет за собой разрушение биотических и социальных систем).

Заключение

Перспективы и пути коэволюции субсистем территорий

Сегодня мы видим насущную необходимость трансформации территориальных систем в направлении сбалансированного материаль- но-энергетического метаболизма между социальной и природными системами. перехода на новую энергетическую, материальную парадигму жизни общества для сохранения перспектив дальнейшего развития всего человечества. Австрийский исследователь М. Фишер-Ковальски

считает, что глобальной цивилизации необходимо движение от «неолиберального» экономического режима, базирующегося на энергии топливных ископаемых ресурсов к глобальному

обществу устойчивости, базирующегося на энергетике возобновляемых ресурсов, эффективном использовании ресурсов (Jaeger, 2016: 57). Изменения должны не только охватывать позицию человека в отношении использования энергии и ресурсов, но также включать в себя создание совершенно новых форм человеческих сообществ, в нашем случае, – совершенно новых типов территориальных систем.

Достижение сбалансированного природ- но-социального метаболизма является на сегодняшний день предметом бурных научных и общественных дискуссий. На сегодняшний день можно выделить три главных направления дискурса сбалансированного развития и трансформации природно-социальных систем. Это – концепции «зеленой экономики», построста и конвивиализма.

Центральной идеей «зеленой экономики» является устранение антагонизма между развитием экономики и природы, достижение экологических целей путем внедрения в экономические процессы новых природоохранных и ресурсосберегающих технологий. Согласно определению программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), под «зеленой экономикой» понимают такой вид экономической деятельности, «который поддерживает благосостояние, социальное равенство людей и одновременно существенно снижает экологические риски и экологический ущерб» (UNEP, 2018:2). Другими словами, «зе-

леная экономика»- это качественный экономический рост, эффективное производство с минимизацией затрат сырья и энергии, экономикой замкнутого цикла, минимальными выбросами и отходами. На сегодняшний день «зеленая экономика» является приоритетной парадигмой будущего экономического развития стран мира. Наблюдаемая сегодня тенденция экологической трансформации структур мирового хозяйства (возобновляемая энергетика, замкнутая экономика, индустрия 4.0., смартсити, экологический транспорт, сельское хозяйство и др.) свидетельство новой стратегии развития региональных систем.

Сдержанная критика «зеленой экономики» идет со стороны многих ведущих экономистов, сторонников концепции построста (П. Джексона, Н. Паеча, Ф. Шмидта-Блика). По их мнению, качественный экономический рост не только не сократит использование природных ресурсов,

11

Комплексность и материально-энергетический метаболизм территориальных систем: перспективы и пути коэволюции

но, наоборот, приведет к еще большему их потреблению и усилит нагрузку на экологические системы. Благодаря эффекту ребаунда (rebound), каждый новый уровень технологического усовершенствования продуктов потребует гигантских объемов энергии и материалов для замены устаревших. Так, пропагандируемый сегодня переход на электрический транспорт, «чистые» источники энергии в целях декорбанизации экономики и стабилизации климата Земли требует таких затрат природного сырья, энергии на их изготовление, что сделает достижение данных целей невозможным. Чисто технологические инновации не оказывают, в конечном счете, никакого влияния на региональное потребление природных ресурсов в целом (что подтверждает пример «зеленой модернизации» Лондона) (Bauliedl, 2017). Для сбалансированности нужна ментальная трансформация региона: изменение потребительских привычек, сокращение части производства, расширение природных зон, переориентация жизненных установок населения от эгоистично-потребительских к общественно-ду- ховным. Основной целью регионального развитиядолженстатьнеэкономическийростипоиск нишивглобальномразделениитруда,аусиление региональной резильентности (динамической адаптации) – способности территории противодействовать внутренним и внешним кризисам (глобальному изменению климата, геополитическим ударам, экономическим кризисам), сбалансированное и устойчивое развитие всех систем и структур региона, что возможно лишь на основе коэволюции природных и социальных систем.

Концепция конвивиальности (совместной жизни) видит социальную сплоченность, солидарность и кооперацию в регионе как главнейшие факторы его устойчивого развития. Если «зеленая экономика» требует «расцепки» экономики и экологии, то концепция конвивиальности, наоборот, стремится усилить связи между человеком и природой, связи внутри об-

щества, между различными обществами (Vetter, 2015:105). Тем самым она пытается усилить со- циально-экологическое сознание, дает понять, что без решительных шагов по деэкономизации общества, без имплементации в его ткань таких альтернативных по отношению к неолиберальному дискурсу понятий как кооперация, солидарность, взаимопомощь, достаточность, целостность, единство, – дальнейшее региональное развитие просто невозможно.

Таким образом, для дальнейшего развития территориальных систем необходима стабилизация и сбалансированность природно-со- циального метаболизма как внутри нее, так и с его внешним окружением. По нашему мнению, в стратегиях социально-экономического развития регионов всего постсоветского пространства необходимо учитывать все три направления экологической трансформации территорий. Комплексное сочетание внедрения передовых ресурсосберегающих технологий во всех сферах социума, с одновременным усилением региональной экономической автаркии, самообеспечением региона необходимыми промышленными и продовольственными товарами, услугами, отказ от ресурсо- и энергоемких, экологически грязных экспортных производств, а также повсеместное внедрение конвивиальных социальных практик (кооперации, самоорганизации) создадут основы экологической трансформации территории. По мнению А. Ковалева, такая территориальная система – это регион будущего, «с самодостаточной социально-производственной системой, органически встроенной в природную среду, согласно стратегии согласованного функционирования. Основу такого региона должно составлять общество, воспроизводящее новую культуру – геокультуру, в которой не только человек представляет собой личность, но и природаперестаетвосприниматьсякакресурсирассматривается как субъект, с которымследует договариваться» (Ковалев, 2013:190).

Литература

Bahrenberg G. Globalisierung und Regionalisierung: die «Enträumlichung» der Region // Geographische Zeitschrift. 2002.Vol. 90. S.52-63.

Bauriedl L. Smart Cities als Gruenen Utopien. Digital vernetzte Infrastrukruren fuer den Umweltschutz. Geographische Rundschau. № 7/8, 2017. S. 20-36.

Binswanger H.C. Vorwärts zur Mässigung. Perspektiven einer nachhaltigen Wirtschaft. Hamburg, 2009. Bonneuil C. Die Erde im Kapitalozän // Le Mondediplomatique. № 11. 12.11.2015.

Dürr H.-P. Geist, Kosmos und Physik. Gedanken über Einheit des Lebens.Amerang, 2010.

Ellis E.C.Anthropogenic transformation of the terrestrial biosphere. Proceedings of the Royal Society, 2011. 369.

Global fossil fuel emissions have climbed upward for a second straight year, driven by growing energy use. URL: https://news. stanford.edu/2018/12/05/global-carbon-dioxide-emissions-rise-even-coal-wanes-renewables-boom/ (дата обращение 22.01.2019)

Global material extraction by material category, 1980-2013. URL: http://www.materialflows.net/materialflowsnet/trends/analy- ses-1980-2013/global-material-extraction-by-material-category-1980-2013/ (дата обращения 16.11.2017).

12

Бурнасов А.С. и др.

Global material flows and resource productivity. UNEP, 2016.

Glossar zu Niklas Luhmanns Theorie sozialer Systeme / C. Baraldi, G. Corsi, E.Esposito. Frankfurt am Main, 1997.

Jaeger J., Omann I., Hinterberger F. Was vertraegt unsere Erde noch? // Mut zur Nachhaltigkeit. 12 Wege in die Zukunft. Frankfurt am Main, 2016.

KoestlerA. The Ghost in the Machine. London, 1967. Lovelock J. Gaias Rache. Berlin, 2007.

UNEP. Towards a Green Economy: Pathways to Sustainable Development and Poverty Eradication» [Electronic resource]. URL: https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/126GER_synthesis_en.pdf (acessed: 18. 03.2018)

Vetter A., Best B. Konvivialitaet und Degrowth. Zur Rolle von Technologie in der Gesellschaft // Adloff F., Heins M.V. (Hg) Konvivialismus. Eine Debatte. Bielefeld, 2015.

Weichhart P. Mythos Brückenfach. // Geographische Revue. 2008. Heft 1. S.59-69.

Weig B. Resilienz komplexer Regionalsysteme. Dissertation. Wiesbaden: Springer. Spektrum, 2016. 324 s.

Weisz H. Gesellschaft-Natur Koevolution: Bedingungen der Möglichkeit nachhaltiger Entwicklung. Dissertation. Berlin, 2010.

Гладкий Ю.Н. Гуманитарная география: научная экспликация. – СПб., 2010.

Зворыкин К.В., Светлосанов В.А. Подступы к анализу современной геосферы // Вопросы географии. Системные исследования. – № 104. – М.: Издательство «Мысль», 1977. – С. 12-20.

Ковалев А. П. География наука о геомире и проблемы его теоретического отображения. Проблемы теоретической и гуманитарной географии. Сборник научных статей, посвященный 80-летию со дня рождения Б.Б. Родомана. – М., 2013.

КовалевА.П.Холизмиосновыхолистическойгеографии.[Electronicresource].URL:http://www.geography.pp.ua/2012/12/ blog-post.html (дата обращения: 16.11.2018).

Сонько С.П. Ноосферная эволюция пространственной организации общества. // «Проблемы теоретической и гуманитарной географии. Посвященный 80-летию со дня рождения Б.Б. Родомана. – М, 2013. – С. 129-171.

Уайтхед А.Н. Избранные работы по философии. – М: Прогресс, 1990. Уилбер, К. Краткая история всего. – М.: АСТ, 2006.

References

Bahrenberg G. (2002) Globalisierung und Regionalisierung: die «Enträumlichung» der Region // Geographische Zeitschrift. Vol. 90. S.52-63.

Bauriedl L. (2017) Smart Cities als Gruenen Utopien. Digital vernetzte Infrastrukruren fuer den Umweltschutz. Geographische Rundschau. № 7/8. S. 20-36.

Binswanger H.C. (2009) Vorwärts zur Mässigung. Perspektiven einer nachhaltigen Wirtschaft. Hamburg. Bonneuil C. (2015) Die Erde im Kapitalozän // Le Mondediplomatique. № 11. 12.11.

Dürr H.-P. (2010) Geist, Kosmos und Physik. Gedanken über Einheit des Lebens.Amerang.

Ellis, E.C. (2011)Anthropogenic transformation of the terrestrial biosphere. Proceedings of the Royal Society. 369.

Global fossil fuel emissions have climbed upward for a second straight year, driven by growing energy use. URL: https://news. stanford.edu/2018/12/05/global-carbon-dioxide-emissions-rise-even-coal-wanes-renewables-boom/ (accessed 22.01.2019)

Global material extraction by material category, 1980-2013. URL: http://www.materialflows.net/materialflowsnet/trends/analy- ses-1980-2013/global-material-extraction-by-material-category-1980-2013/ (accessed16.11.2017).

Global material flows and resource productivity. UNEP, 2016.

Glossar zu Niklas Luhmanns Theorie sozialer Systeme / C. Baraldi, G. Corsi, E.Esposito. Frankfurt am Main, 1997.

Jaeger J., Omann I., Hinterberger F. (2016) Was vertraegt unsere Erde noch? // Mut zur Nachhaltigkeit. 12 Wege in die Zukunft.

Frankfurt am Main.

KoestlerA. (1967) The Ghost in the Machine. London. Lovelock J. (2007) Gaias Rache. Berlin.

UNEP. Towards a Green Economy: Pathways to Sustainable Development and Poverty Eradication» [Electronic resource]. URL: https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/126GER_synthesis_en.pdf (acessed: 18. 03.2018)

VetterA., Best B. (2015) Konvivialitaet und Degrowth. Zur Rolle von Technologie in der Gesellschaft //Adloff F., Heins M.V. (Hg) Konvivialismus. Eine Debatte. Bielefeld.

Weichhart P. (2008) Mythos Brückenfach. // Geographische Revue. Heft 1. S.59-69.

Weig B. (2016) Resilienz komplexer Regionalsysteme. Dissertation. Wiesbaden: Springer. Spektrum, 324 s.

WeiszH.(2010)Gesellschaft-NaturKoevolution:BedingungenderMöglichkeitnachhaltigerEntwicklung.Dissertation.Berlin, 2010.Gladkiy YU.N. Gumanitarnaya geografiya: nauchnaya eksplikatsiya [Humanitarian geography: scientific explication]. - SPb.

Zvorykin K.V., Svetlosanov V.A. Podstupy k analizu sovremennoy geosfery [Approaches to the analysis of the modern geosphere]. Questions of geography. Systemic research. - № 104. - M .: Izdatel’stvo «Mysl’», 1977. - S. 12-20.

Kovalev A. P. Geografiya nauka o geomire i problemy yego teoreticheskogo predstavleniya [Geography is the science of the geoworld and the problems of its theoretical reflection]. Problems of theoretical and humanitarian geography. Collection of scientific articles dedicated to the 80th birthday of BB Rodoman. - M., 2013.

Kovalev A.P. (2012) Kholizm i osnovy kholisticheskoy geografii [Holism and the foundations of holistic geography]. URL: http: //www.geography.pp.ua/2012/12/blog-post.html (data obrashcheniya: 16.11.2018).

Son’ko S.P. (2013) Noosfernaya evolyutsiya prostranstvennoy organizatsii obshchestva [Noospheric evolution of the spatial organization of society]. “Problems of theoretical and humanitarian geography. Dedicated to the 80th Birthday of BB Rodoman. - M. - S. 129-171.

WhiteheadA.N. (1990) Izbrannyye raboty po filosofii [elected works on philosophy]. - M .: Progress. Wilber, K. (2006) Kratkaya istoriya vsego [ABrief History of Everything]. - M.:AST.

13

ISSN 1563-0234; еISSN 2663-0397

География сериясы. №3(54).2019

https://bulletin-geography.kaznu.kz

 

 

 

IRSTI 36.33.23 / 87.33.31

https://doi.org/10.26577/JGEM-2019-3-g2

Shokparova D.K., Zhang Bin,

Mukaliyev Zh.B., Temirbayeva K.A.

Al-Farabi Kazakh National University,

Kazakhstan, Almaty, e-mail: vestnik.kaznu.geo@gmail.com

MORPHOMETRIC ANALYSIS

OF THE SATY USING THE GIS-TECHNOLOGIES

The problem of exodynamic processes occurring in the mountain regions of Kazakhstan is particularly acute. These processes that occurred on the territory of the village of Saty in April 2018 demonstrated that they not only pose a threat to tourist routes laid to mountain lakes but also have serious social, economic and environmental consequences for the lives of people and the security of the economic infrastructure. To determine and predict such processes, it is necessary to know the relief features of the studied area and evaluate both its quantitative and qualitative indicators. To determine the morphometric relief parameters using modern GIS technologies and open access sources, the village of Saty was chosen as an object. In the course of the work, ASTER-GEM images with a resolution of 30 m and ArcGIS software were used. As a result of the study, maps of the slope of the terrain and the exposure of the relief were constructed. It was determined that most of the territory belongs to the area with an average steepness (35%) and steep (30%).

The results of the work can be further applied to determine the stability of the slopes to the manifestation of exogenous processes, as well as during landscape zoning and planning in the mountainous regions of the country. Also when assessing environmental risk.

Key words: morphometric analysis, exodynamic processes, GIS, DEM, Kazakhstan, slope, aspect.

Шокпарова Д.К., Жан Бинь, Мукалиев Ж.Б., Темирбаева К.А.

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ., e-mail: vestnik.kaznu.geo@gmail.com

ГАЖ-технологиясы негізінде Саты ауылының морфометриялық талдауы

Қазақстанның таулы өңірлерінде орын алатын экзодинамикалық үдерістердің мәселесі өте өткір. 2018 жылдың сәуір айында Саты кентінің аумағында орын алған бұл үрдістер тау көлдеріне салынған туристік маршруттарға қауіп төндіріп қана қоймай, адамдардың өміріне, сондай-ақ халықтың қауіпсіздігіне елеулі әлеуметтік, экономикалық және экологиялық салдарлары бар екенін көрсетті. Осындай процестерді анықтау және болжау үшін зерттелетін аймақтың рельефтік ерекшеліктерін білу және оның сандық және сапалық көрсеткіштерін бағалау қажет. Қазіргі заманғы ГАЖ технологияларын және ашық қол жеткізу көздерін қолданып, морфометриялық рельеф параметрлерін анықтау үшін, Саты ауылына объект ретінде таңдалынды. Жұмыс барысында ASTER-GEM 30 м рұқсатымен және ArcGIS бағдарламалық жасақтамасы қолданылды. Зерттеу нәтижесінде жер бедерінің карталары және рельефтің әсер етуі туралы карталар жасалды. Белгілі болғандай, аумақтың басым бөлігі орта қарқындылығы (35%) және тік (30%) ауданға жатады.

Жұмыстың нәтижелері экзогендік үрдістердің көрінісіне беткейлердің тұрақтылығын анықтау үшін, сондай-ақ еліміздің таулы аймақтарында ландшафтты аймақтарға бөлу және жоспарлау кезінде қолданылуы мүмкін. Сондай-ақ экологиялық тәуекелді бағалау кезінде.

Түйін сөздер: морфометриялық талдау, экзодинамикалық үдерістер, ГАЖ, ДЕМ, Қазақстан, еңістік, экспозиция.

14

© 2019 Al-Farabi Kazakh National University

Shokparova D.K. et al.

Шокпарова Д.К., Жан Бинь, Мукалиев Ж.Б., Темирбаева К.А.

Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы, e-mail: vestnik.kaznu.geo@gmail.com

Морфометрический анализ села Саты с использованием ГИС-технологий

Проблема экзодинамических процессов, протекающих в горных областях Казахстана, стоит особо остро. Данные процессы, произошедшие на территории села Саты в апреле 2018 года, продемонстрировали, что они не только несут угрозу туристским маршрутам, проложенным до горных озер, но и характеризуются серьезными социально-экономическими и экологическими последствиями для жизни людей и безопасности хозяйственной инфраструктуры. Для опреде­ ления и прогнозирования таких процессов нужно знать особенности рельефа исследуемого участка и оценить как количественные, так и качественные его показатели. Для определения морфометрических показателей рельефа с помощью современных ГИС-технологий и источников открытого доступа было выбрано объектом село Саты. При выполнении работы использовались снимки ASTER-GEM с разрешением 30 м и программный продукт ArcGIS. В результате исследования были построены карты уклона местности и экспозиции рельефа. Определено, что большая часть территории относится к местности со средней крутизной (35 %) и крутой (30 %).

Результаты работы в дальнейшем могут быть применены для определения устойчивости склонов к проявлению экзогенных процессов, а также при ландшафтном районировании и планировании в горных областях страны. Также, в оценке экологического риска.

Ключевые слова: морфометрический анализ, экзодинамические процессы, ГИС, ЦМР, Казахстан, склон, экспозиция.

Introduction

According to the results of the report “Strategic measures to combat desertification in the Republic of Kazakhstan till 2025” the reduction of glacier area is associated with global warming. These changes entailed a reduction of 30% of the territory of the glaciers on the Tien Shan over the past 60 years. As noted in the report (GEF-UNDP project, 2015), “they are also among the causes of natural disasters, such as landslides, mudflows, and affect the balance of water throughout the Central Asian region”.

It is important to study the quantitative characteristics of the relief for the prevention, investigation, and prediction of these processes that is morphometric analysis. With an easy to use and efficiently designed GIS technologies for morphometric analysis of the relief makes it possible to determine the relationship between the genetic and age characteristics of the relief and its morphometric parameters (Maltsev, 2006), the ability to assess the geomorphological recreational resources of the territory (Antiptseva, et al., 2009) and others. Geographic information system (GIS) depends on computer programs and is used to preserve, restore, monitor and display information (Sabins, 2000) on the location of the sciences of geology, geography, and environment.

The study of some areas is complicated by the fact that they are not available for study depend-

ing on the location (mountainous terrain), climatic conditions and season. In this regard, in the presentday world, the new mapping methods by using GIS technologies and remote sensing techniques of the

Earth are actively used to solve this issue. To determine the foci of landslides, mudflows, which took place earlier in the study area, and to predict and prevent these processes, use of available open free source data gives good results. In our case, for obtaining quantitative information about the relief and building thematic maps (terrain slope map, exposure, etc.) were used the data of the digital elevation model (DEM) ASTER GEM with a resolution of 30 m from the USGS website.

The relevance of the work is determined by the fact that so far for the territory of the village of Saty and in general for the Altyn-Emel National Park there are no materials on the quantitative characteristics of the relief and its analysis.

Meanwhile, these studies are extremely necessary to assess the role of the relief in the development of adverse exogenous processes that are actively developing, including in the territory of the mountainous areas of our country (soil and gully erosion,landslideandotherprocesses).AstheCommittee’s press service (2018) reported, as a result of observingtheKolsaygaugingstationoftheKazselezaschita CPSU of the Ministry of Internal Affairs of the Republic of Kazakhstan in the Almaty region, there was a shift in the rock mass on April 19, 2018.

15

Morphometric analysis of the Saty using the GIS-technologies

A significant amount of precipitation fell out over a short period of time and affected the activation old landslide hearth.

Considering the interest of developing tourism and increasing the flow of tourists in a given area, it becomes necessary to analyze morphometric characteristics and regionalize the relief of Saty village using GIS technologies to predict these processes with the least harm to the local population. To achieve this goal, a comparative analysis was made of the existing DEM and comprehensive morphometric analysis of the relief of the village Saty using GIS technologies.

The results obtained in this work can be applied in various areas of geography, to solve numerous geoecological problems, when calculating potential soil losses, determining the stability of slopes to the manifestation of exogenous processes (EGP), in cal-

culations to determine the arrival of solar radiation on and also in landscape zoning and planning, finally, in environmental risk assessment. The developed technique can be used when building a DEM of any scale.

Materials and research methods

Saty village is a starting point to mountain lake systems like Kolsay. Located in the Kegen district of Almaty region, 283 km from Almaty. In 2018, a large movement of rock mass occurred near the plot lying to the village of Saty, that is, 10 minutes from the place. According to the physical-geographical regionalization of Kazakhstan, the site under consideration belongs to the Tien Shan area, and is located­in the ridges dissected by the N-S trend valleys of the Saty River (Vilesov, et al., 2009: 148, 251) (Fig. 1).

Figure 1 – Hypsometric levels and geographical location of Saty village

When choosing to use data, an analysis was made of existing DEM data, both in terms of quality indicators, accessibility, and territory coverage. As in most of the works performed on morphometric analysis of territories, initial data were used from one of the Shuttle Radar

Topography Mission (SRTM) and ASTER

GLOBAL DEM data from the USGS, NASA and

METI sites (ASTER GDEM Validation Team, 2011; Belz et al., 2015). Also, using these data, studies were conducted in different regions

(Moudrýetal.2018;Phametal.2018;Abboudand Nofal 2017) (Polyakova, et al., 2014), also under different conditions of land cover with vegetation

(Mashimbye, De Clercq, and Van Niekerk 2014; Liu et al., 2019; Reddy et al., 2018).

16

Shokparova D.K. et al.

The ASTER GDEM data from the US

Geological Survey (USGS) site with a resolution of 30 meters was used as the initial information for obtaining the DEM (Table 1). Also, taking into account the probable measurement error based on the analysis of previously performed works, we chose a scale of 1:50 000 (Saprin, 2015; Narozhna, 2016). Based on the DEM, thematic maps of the most important morphometric parameters were

Table 1 – General information on the data used in the work

constructed: a hypsometric map scheme, slope maps and slope exposures (Polyakova et al., 2014).

ArcGIS 10.2 software was used to create models and maps, using the Surface and Spatial Analyst tools. To display the legend, standard color gamuts were used: for the hypsometric indicators ranging from light green to dark brown, for the slope map and slope exposure, one color was chosen for each indicator.

Data

Abbreviation

Spatial

Acquisition

Scale

Measurement

Link

Resolutoin

Technique

error, m

ASTER

 

 

Satellite

 

 

https://

ASTER

1 arc-second

1:50 000

35

earthexplorer.

GDEM

stereo images

 

 

 

 

 

 

usgs.gov/

A qualitative assessment of DEM results must also be confirmed by GPS data. But this is complicated by the fact that many sites are inaccessible for research, they require a lot of time and money. In this regard, the current use of DEM is the optimal method (Kostin, 2011; Liu et al. 2019). For processing digital elevation model (DEM) depending on SRTM data through ESRI, ArcView, ArcGIS and Arc Info products, for determining morphometric parameters, various functions, such as Arc Hydro (Abboud and Nofal 2017), Spatial Analyst (Mikhailov, 2015; Polyakova, et al., 2014) and for the visual assessment of the relief tool Aspect for creating a shadow model of the studied area.

Results and discussion

As a result of using the DEM for thematic maps

(hypsometric, slope and slope exposure), it was determined that the average height of the terrain is

1354 m, and the maximum – 2653 m (Fig. 1). Surface tilt angles range from 0 to 36 degrees (Fig. 2a). The average angle of inclination of the surface is 18 degrees, due to the location of the relief (Fig. 2b).

The data obtained as a result of mapping are shown in Table 2.

Due to the fact that the village of Saty is located in a mountainous area, taking into account, the location and indicators of the slope become a necessity for assessing the possibility of determining possible foci of slope processes. Neotectonic processes are closely associated with the formation of the primary tectonic relief, increased or weakened water erosion, etc. “The shape of the slopes is the result of the interaction of slope-forming and slope-modeling processes” (Vartapetov, 2017).

To determine these processes, based on the classification of N. I. Nikolaev (1962), the slopes weredividedfromverygentle(2-6°)tooverhanging (morethan90°)(Table3).Reliefindicatorsthathave less than 2 ° are not included in the classification, as they do not belong to elephants (Levers, 2006). From table 2 it follows that about 35% of all slopes of the territory are the slopes of average steepness, about 30% are flat, 25% is steep, and the remaining 10% of the territory is very gentle. These figures are due to the fact that with. Saty is located in the highlands.

Table 2 –Aquantitative indicator of the slopes of a certain steepness in Saty

Slope angle, degree

Amount, %

Area, square m

 

 

 

2-6°,

10

335 715

 

 

 

6-15°,

30

343 675

15-30°,

35

345 258

 

 

 

30-45°,

25

339 868

 

 

 

17

Morphometric analysis of the Saty using the GIS-technologies

a

b

Figure 2 – Derivatives from the DEM model a – angles of inclination, в – exposure of slopes

18

Shokparova D.K. et al.

Table 3 – Classification by the angle of the slope according to

N.I. Nikolaev

Slope angle

Degree

 

 

Slightly inelined plains

2-6°,

(Very gentle)

 

 

 

Gentle

6-15°,

 

 

Sloppy slopes

15-30°,

 

 

Sloping slopes

30-45°,

 

 

Strongey sloping slover

45-60°,

 

 

Steep slopes

60-80°,

 

 

Very steep stopes

80-90°

 

 

Overhanging

≥ 90°.

 

 

On the model of the exposure of the slopes (Fig. 1c), the orientation of the slope surfaces is well highlighted in color. Indicators of terrain slope and exposure are always considered together since these indicators significantly affect vegetation cover, landforms and the intensity of the formation of exogenous processes. Table 4 shows the percentage ratio for 8 points of exposure of the slopes.

Table 4 – The number of slopes of a certain exposure on Saty area

Aspect of elevation

, %

 

 

Flat (< 1°)

1

 

 

North (22,5-360°)

2

 

 

Northeast (22,5-67,5°)

9

 

 

East (67,5-112,5°)

10

 

 

Southeast (112,5-157,5°)

10

 

 

South (157,5-202,5°)

18

 

 

Southwest (202,5-247,5°)

13

 

 

West (247,5-292,5°)

11

 

 

Northwest (292,5-337,5°)

20

 

 

North (22,5-360°)

6

 

 

From table 4 it follows that the slopes of the northwestern (20%) and southern (18%) exposures prevail. The distribution of these indicators that on the slopes of the north-west exposure is more covered by vegetation than in the south. Since in the southern slopes of significant solar radiation leads to insufficientsoilmoisture.Thisfactoralsoaffectsthe density of vegetation.

As a result of the data obtained, a map with complex morphometric areas of the study area was created using the method of relief types. Significant differences in the spatial distribution of the complex morphometric indicator make it possible to identify five morphometric regions within the Saty village, which in general do not coincide spatially with the selected land structures.

Conclusion

Various data sources (GDEM) were analyzed to assess the territories of the Saty village to conduct a geoecological assessment of the territories. As a result, calculations were made and quantitative indicatorsweredeterminedfortheslopeoftheterrain, the exposure of the slopes and geomorphology.

In consequence, by applied methodology determined that a DEM of a scale of 1:50,000 is more suitable since the accuracy of modeling terrain gives an average error of up to 35 m.

The analysis of the territories using GIS technologies made it possible to establish the morphometric indicators of Saty at a quantitative level. In geomorphological terms, the location of. Saty is located mainly on the watershed, and the southern part smoothly passes from gentle to steep slopes.

Thus, as a result of the complex analysis of

DEM and the obtained data, the average elevation of the relief is about 1900 m, and most of the slopes are characterized as steep (above 2000 m, the slope is up to 36 °).

As a result, these studies can be used to identify hazardous sites and predict subsequent landslide lands, as well as to automatically create a map of the area for zoning.

Литература

Abboud, Iyad Ahmed, and Ramadan A. Nofal. 2017. “Morphometric Analysis of Wadi Khumal Basin, Western Coast of Saudi Arabia, Using Remote Sensing and GIS Techniques.” Journal of African Earth Sciences 126 (October 2017): 58–74. https://doi. org/10.1016/j.jafrearsci.2016.11.024.

ASTERGDEMValidationTeam,2011.ASTERGlobalDigitalElevationModelVersion2SummaryReport.AccessedJanuary 15, 2018. http://www.jspacesystems.or.jp/ ersdac/GDEM/ver2Validation/Summary_GDEM2_validation_report_final.pdf

19

Morphometric analysis of the Saty using the GIS-technologies

Belz, J.E., Rodriguez, E., Morris, C.S., 2015. A global assessment of the SRTM performance. Photogramm. Eng. Remote Sens. 72 (3), 249–260

Liu Kai, Chunqiao Song, Linghong Ke, Ling Jiang, Yuanyuan Pan, and Ronghua Ma. 2019. “Global Open-Access DEM Performances in Earth’s Most Rugged Region High Mountain Asia: A Multi-Level Assessment.” Geomorphology 338: 16–26. https:// doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.04.012.

Mashimbye Zama Eric, Willem Petrus De Clercq, and Adriaan Van Niekerk. 2014. “An Evaluation of Digital Elevation Models (DEMs) for Delineating Land Components.” Geoderma 213: 312–19. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2013.08.023.

Moudrý, Vítězslav, Vincent Lecours, Kateřina Gdulová, Lukáš Gábor, Lucie Moudrá, Jan Kropáček, and Jan Wild. 2018. “On the Use of Global DEMs in Ecological Modelling and the Accuracy of New Bare-Earth DEMs.” Ecological Modelling 383 (April): 3–9. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2018.05.006.

Pham, Hung T., Lucy Marshall, Fiona Johnson, and Ashish Sharma. 2018. “A Method for Combining SRTM DEM and ASTER GDEM2 to Improve Topography Estimation in Regions without Reference Data.” Remote Sensing of Environment 210 (March): 229–41. https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.03.026.

Reddy, G. P.Obi, Nirmal Kumar, Nisha Sahu, and S. K. Singh. 2018. “Evaluation of Automatic Drainage Extraction Thresholds

Using ASTER GDEM and Cartosat-1 DEM: A Case Study from Basaltic Terrain of Central India.” Egyptian Journal of Remote

Sensing and Space Science 21 (1): 95–104. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2017.04.001.

Антипцева Ю. О. and Думит Ж. А. Морфометрический анализ рельефа с использованием ГИС-технологий при оценке рекреационного потенциала Лагонакского нагорья (северо-западный Кавказ) [Article] // Геоморфология. – 2009. – Vol. 1.

В Алматинской области оползень завалил автодорогу с.Саты-озеро Кольсай [Online] = В Алматинской области оползень ... // Телеканал «Хабар 24». – 04 20, 2018. – 05 30, 2019. – https://24.kz/ru/news/social/item/234939-v-almatinskoj- oblasti-opolzen-zavalil-avtodorogu-s-saty-ozero-kolsaj.

Вартапетов Л. Аннотированный атлас [Book]. – [s.l.] : Litres, 2017.

Вилесов Е. Н. и др. Физическая география Казахстана [Book] / ed. Науменко А. А.. – Алматы : Қазақ университеті, 2009. – p. 362.

Костин А.В. Цифровая модель рельефа (методы создания и направления использования) // Наука и техника в Якутии. 2011. №1 (20). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-model-reliefa-metody-sozdaniya-i-napravleniya-ispolzovaniya (дата обращения: 06.06.2019). https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-model-reliefa-metody-sozdaniya-i-napravleniya-ispol- zovaniya

Мальцев К. А. Морфометрический анализ рельефа Республики Татарстан средствами ГИС-технологий. – Казань: [s.n.],

2006.

Николаев Н. И. Неотектоннка и ее выражение в структуре и рельефе территории СССР [Book]. – М. : Госгеолтехиздат,, 1962.

Полякова Е.В., Гофаров М. Ю. Морфометрический анализ рельефа острова Вайгач по данным дистанционного зондирования Земли [Article] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2014. – 1: Vol.  11. – pp. 226-234.

Рычагов Г. И. Общая геоморфология [Book]. – М. : Наука, 2006. – p. 416.

References

Abboud, Iyad Ahmed, and Ramadan A. Nofal. 2017. “Morphometric Analysis of Wadi Khumal Basin, Western Coast of Saudi Arabia, Using Remote Sensing and GIS Techniques.” Journal of African Earth Sciences 126 (October 2017): 58–74. https://doi. org/10.1016/j.jafrearsci.2016.11.024.

ASTERGDEMValidationTeam,2011.ASTERGlobalDigitalElevationModelVersion2SummaryReport.AccessedJanuary 15, 2018. http://www.jspacesystems.or.jp/ ersdac/GDEM/ver2Validation/Summary_GDEM2_validation_report_final.pdf

Belz, J.E., Rodriguez, E., Morris, C.S., 2015. A global assessment of the SRTM performance. Photogramm. Eng. Remote Sens. 72 (3), 249–260

Liu, Kai, Chunqiao Song, Linghong Ke, Ling Jiang, Yuanyuan Pan, and Ronghua Ma. 2019. “Global Open-Access DEM Performances in Earth’s Most Rugged Region High Mountain Asia: A Multi-Level Assessment.” Geomorphology 338: 16–26. https:// doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.04.012.

Mashimbye,ZamaEric,WillemPetrusDeClercq,andAdriaanVanNiekerk.2014.“AnEvaluationofDigitalElevationModels (DEMs) for Delineating Land Components.” Geoderma 213: 312–19. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2013.08.023.

Moudrý, Vítězslav, Vincent Lecours, Kateřina Gdulová, Lukáš Gábor, Lucie Moudrá, Jan Kropáček, and Jan Wild. 2018. “On the Use of Global DEMs in Ecological Modelling and the Accuracy of New Bare-Earth DEMs.” Ecological Modelling 383 (April): 3–9. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2018.05.006.

Pham, Hung T., Lucy Marshall, Fiona Johnson, and Ashish Sharma. 2018. “A Method for Combining SRTM DEM and ASTER GDEM2 to Improve Topography Estimation in Regions without Reference Data.” Remote Sensing of Environment 210 (March): 229–41. https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.03.026.

Reddy, G. P.Obi, Nirmal Kumar, Nisha Sahu, and S. K. Singh. 2018. “Evaluation of Automatic Drainage Extraction Thresholds

Using ASTER GDEM and Cartosat-1 DEM: A Case Study from Basaltic Terrain of Central India.” Egyptian Journal of Remote

Sensing and Space Science 21 (1): 95–104. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2017.04.001.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]