Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Генеральная линия в развитии современной картографии определяется активным использованием электронно-вычислительной техники и автоматики. В то же время развитие инженерно-хозяйственной деятельности человека достигло такой ступени, когда в сферу интенсивного освоения вовлекаются высокогорные территории, вплотную подходящие к нивально-гляпиальному поясу. Для безопасной жизнедеятельности и безаварийного функционирования объектов важно понимать, объяснять и предсказывать потенциальную угрозу стихийно-разрушительных явлений (например, . гляциальных селей, схода лавин, аномальных паводков и др.).
Особую значимость в связи с этим приобретает разработка и апробация конкретных средств и методов, позволяющих с достаточной надежностью моделировать пространственно-временные состояния географических явлений с целью изучения возможности управления динамическими процессами, происходящими в геосистемах, или прогноза их возможного развития.
Одно из решений данной задачи заключается в применении методов математико-картографического моделирования, предусматривающего проецирование комбинаций математических и картографических моделей в плоскость решения конкретной гео-графо-картографической проблемы.
Современные вычислительные средства и методы математико-картографического моделирования дают возможность говорить об автоматизированном оперативном картографировании, которое представляется крайне актуальным, в частности, при оперативной географической оценке территории.
В настоящее время известны попытки автоматизировать процесс построения карт различного рода морфометрических характеристик рельефа (например, углов наклона, экспозиции склонов) по цифровой модели рельефа. Существует также ряд моделей расчета снегозапаса, основанных на использовании данных стандартных наблюдений и других легко доступных источников массовой информации. Но, несмотря на разностороннюю изученность проблемы снегонакопления в Приэльбрусье и горноледниковом бассейне Джанкуат, в частности, попыток создания автоматизированных карт оценки рельефа и максимальных сне-гозапасов для разработки методики его прогноза, для научных и практических нужд до сих пор не предпринималось.
ЦЕЛЬЮ диссертационной работы является разработка автоматизированной методики создания карт максимальных снегозапасов на примере ледника Джанкуат (Центральный Кавказ). В соответствии с целью исследования в настоящей работе решается ряд ЗАДАЧ, среди которых как главные выделены следующие:
автоматизированная оценка рельефа как фактора снегонакопления;
разработка модели расчета снегозапаса, основанной на учете морфометрических характеристик рельефа (абсолютной высоты, углов наклона, кривизны поверхности) и среднего фонового снегозапаса;
совместный анализ двух вышеупомянутых факторов для различных научных и практических нужд.
ОБОСНОВАННОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ. Основой для диссертации послужили научные исследования и практические разработки автора в Лаборатории автоматизации кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ (1989-1992 г.г.).
Работа в своей теоретической части опирается на теоретические и методические исследования советских и зарубежных ученых картографов (труды С.Н.Сербенюка, А.М.Берлянта, Е.А.Золотарева, М.Оливера, Р.Вебстера и др.), гляциологов (А.Н.Божинского, М.И.Геткера, В.В.Поповнила, И.В.Северско-го).
АПРОБАЦИЯ И РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертации докладывались на кафедре картографии и геоинформатики географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, на IV Региональной научно-технической конференции "Эколого-географическое картографирование и оптимизация природопользования в Сибири" (Иркутск, 1989), на научной конференции "Неблагоприятные и опасные явления природы" (Москва, 1989). По теме диссертации опубликовано 2 работы, 1 работа сдана в печать.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Предложенный комплекс математических моделей позволяет проводить подсчет максимальных снегозапасов для малого горного бассейна и получать в итоге карту распределения снегозапасов. Это необходимо для широкого спектра научных проблем, касающихся динамики разных физико-географических процессов высокогорья. Разработанные методические приемы предназначены для проведения метеорологических расчетов в недоступных для прямых измерений местах; алгоритмы создания карты снегозапасов, карты ла-
виноопасных участков, полученной в результате анализа рельефа и снежности могут быть рекомендованы для прогноза стихийных бедствий, для безопасной жизнедеятельности и безаварийного функционирования объектов. Разработанная методика позволяет выделить эталонные участки для проведения снегомерных работ (изменение шага снегосъемки).
НАУЧНАЯ НОВИЗНА "В РЕШЕНИИ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ заключается в следующем:
апробирована система алгоритмов и программ для автоматизированного анализа рельефа и снегозапаса для различных научных и практических нужд;
разработана методика автоматизированной оценки рельефа как фактора снегонакопления по ряду показателей: абсолютной высоте, углам наклона, кривизне поверхности;
разработана методика расчета снегозапаса с помощью методов и средств автоматизации на основе учета морфометриче-ских характеристик рельефа и среднего фонового снегозапаса;
создана экспериментальная картографическая база данных на территорию ледника Джанкуат, включающая в себя морфо-метрические характеристики рельефа и данные о снегозапасе за ряд лет.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 143 страницы машинописного текста и включает 14 рисунков, 6 таблиц и 11 приложений. Список использованной литературы состоит из 149 наименований (133 русских и 16 иностранных). Работа выполнена на кафедре картографии и геоинформатики геграфического факультета Московского государственного университета им. М.ВЛомоносова.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доценту Ю.В.Свентэку и благодарит за помощь в работе над диссертацией доцента В.А.Жука и научного сотрудника В.В.Поповниш.