Имитационные модели динамики поверхностных вод с использованием данных дистанционного зондирования: влияние рельефа местности
| Наименование публикации | Имитационные модели динамики поверхностных вод с использованием данных дистанционного зондирования: влияние рельефа местности |
| Тип публикации | Статья |
| Библиографическое описание | Имитационные модели динамики поверхностных вод с использованием данных дистанционного зондирования: влияние рельефа местности / А. А. Воронин, М. В. Елисеева, А. В. Писарев, А. В. Хоперсков, С. С. Храпов // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. — 2012. — № 3 (19). — С. 54-62. |
| Аннотация | Построено семейство цифровых моделей рельефа (ЦМР) северной части территории Волго-Ахтубинской поймы для изучения чувствительности численной модели, описывающей динамику поверхностных вод в период весеннего паводка. В основе цифрового рельефа местности лежат данные дистанционного зондирования Земли. В каче стве базовой матрицы высот использовались спутниковые данные SRTM и ASTER. Была проведена актуализация ЦМР с помощью измерений в пойме с применением геоинформационных технологий обработки пространственных данных. ЦМР различаются масштабами изменений рельефа, включающих систематическую и хаотические составляющие. По результатам численного гидродинамического моделирования построены зависимости площадей затопления от времени для заданного гидрографа Волжской плотины ГЭС, включающего две основные фазы весеннего паводка - в интересах сельского хозяйства (сельскохозяйственная полка) и специальный попуск воды в интересах рыбного хозяйства (рыбохозяйственная полка). Помимо прямого гидродинамического моделирования предложен численно-аналитический подход, позволяющий упростить решение задач оптимизации и управления гидрологическим режимом. Исследована зависимость динамики затопления поймы от структуры гидросистемы, степени ветвления русел ериков и протоков. Предложены механизмы увеличения площади затопления Волго-Ахтубинской поймы в период весеннего половодья за счет дополнения природной гидросистемы искусственными каналами. The family of digital terrain models (DTM) of the northern part of the Volga-Akhtuba floodplain is constructed to study the sensitivity of numerical model describing surface water dynamics during spring floods. Earth remote sensing data are the basis of digital terrain. We used satellite SRTM and ASTER data as a basic height matrix. DTM actualization was carried out by measuring the floodplain with the use of GIS technologies for processing spatial data. DTMs differ in the scales of terrain changes, including the systematic and random components. According to the results of numerical hydrodynamical modeling we have constructed the time dependencies of flood areas for the given hydrograph of the Volga hydroelectric dam. It includes two main phases of spring flood: in the interests of agriculture (agricultural shelf) and special water releases for fisheries (fishery shelf). In addition to the direct hydrodynamical modeling, we proposed a numerical-analytical approach, which allows to simplify the solution of optimization and hydrological regime control problems. The dependence of flooding on the structure of hydraulic system, the degree of branching shallow channels and ducts is studied. We have proposed the mechanism to increase the area of flooding of the Volga-Akhtuba floodplain during the spring flood at the expence of the natural extension of the hydraulic system by artificial canals. |
| Ключевые cлова | компьютерное моделирование, гидрологический режим, гидрограф, уравнения сен-венана, цифровая модель рельефа, Волго-Ахтубинская пойма, геоинформационные технологии, Computer modeling, Hydrological mode, Hydrograph, Saint-Venant equations |
| Год публикации | 2012 |
| Автор(ы) |
Воронин Александр Александрович
Елисеева Мария Владимировна
Писарев Андрей Владимирович
Хоперсков Александр Валентинович
Храпов Сергей Сергеевич
|
| Электронная копия публикации | Загрузить |