Новая цифровая батиметрическая модель Онежского озера (Верхне-Свирского водохранилища): разработка, верификация, применение
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2024.105Аннотация
На основе навигационных карт-лоций разработана новая цифровая батиметрическая модель Онежского озера (Верхне-Свирского водохранилища). Проведена верификация цифровой модели путем сравнения ее отметок с исходным картографическим материалом, результатами эхолотных промеров и ранее созданными моделями. Пространственное разрешение разработанной модели составило 50 м в плане и 2 м по глубине. Несмотря на выявленные отклонения, новая цифровая модель показала хорошее соответствие значений растра и данных прямых наблюдений, что можно считать достаточным для проведения расчетов основных морфометрических характеристик озера и решения ряда других практических задач. С помощью цифровой модели получены новые значения морфометрических характеристик водоема (в границах озера и водохранилища) и его отдельных районов. Впервые на основе цифровой модели уточнены показатели площади акватории, объема водной массы, средней и максимальной глубины, определены площади литорали (до изобат 2, 5 и 10 м) различных районов озера. Наибольшими по размеру акватории районами являются Центральное и Южное Онего, наиболее глубоководными — Большое Онего, Центральное Онего и Повенецкий залив. Наибольшими районами по значению показателя площади литорали — районы Южное и Центральное Онего, наибольшая доля литорали характерна для района Кижских шхер, а также для большинства заливов северной части озера. Цифровая батиметрическая модель нашла применение при реконструкциях развития водоема в послеледниковье, а также при картировании четвертичных отложений и геоморфологических особенностей озерной котловины. Цифровая модель может быть использована в качестве основы трехмерного моделирования геоморфологических, термогидродинамических и седиментационных процессов.
Ключевые слова:
Онежское озеро, цифровая модель, рельеф дна, морфометрические характеристики, географические информационные системы
Скачивания
Библиографические ссылки
Атлас единой глубоководной системы Европейской части Российской Федерации (2007). Т. 3.Ч. II. Волго-Балтийский водный путь. Река Свирь. СПб.
Беляев, П.Ю., Рыбалко, А.Е., Субетто, Д.А., Зобков, М.Б., Федоров, Г.Б. (2021). Четвертичные отложения и рельеф Онежского озера. Географический вестник, 56(1), 6-16. https://doi.org/10.17072/2079-7877-2021-6-16
Выручалкина, Т.Ю. (2020). Создание цифровой модели рельефа залива Кара-Богаз-Гол. Труды Карельского научного центра РАН,4, 139-144. https://doi.org/10.17076/lim1199
Игнатов, Е.И., Борщенко, Е.В., Загоскин, А.Л., Землянов, И.В., Санин, А.Ю., Терский, П.Н., Фатхи, М.О. (2017). Связь геологического строения побережья, истории развития рельефа и берегов Онежского озера. Труды Карельского научного центра РАН, 3, 65-78.
Кауфман, З.С., ред. (1990). Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения. Л.: Наука.
Китаев, С.П.(1984). Экологические основы биопродуктивности озер разных природных зон. М.: Наука.
Либина, Н.В., Никифоров, С.Л.(2020). Цифровые модели рельефа дна как элемент системы оперативной океанологии. Океанология. 60(6), 970-977.https://doi.org/10.31857/S0030157420050135
Лозовик, П.А., Зобков, М.Б., Бородулина, Г.С., Токарев, И.В. (2019). Оценка внешнего водообмена заливов озер по химическим показателям воды. Водные ресурсы, 46(1), 91-101. https://doi.org/10.31857/S0321-059646191-101
Лоция Онежского озера. (1999). СПб.
Меншуткин, В.В., Руховец, Л.А., Филатов, Н.Н.(2013). Моделирование экосистем пресноводных озер (обзор). 1. Гидродинамика озер. Водные ресурсы, 40(6), 566-582.https://doi.org/10.7868/S0321059613060096
Меншуткин, В.В., Руховец, Л.А., Филатов, Н.Н.(2014). Моделирование экосистем пресноводных озер (обзор). 2. Модели экосистем пресноводных озер. Водные ресурсы, 41(1), 24-38. https://doi.org/10.7868/S0321059614010088
Милютина, И.Ю., Сапожникова, А.А., Павловский, А.Е. (2019). Роль аккумулирующей емкости Ивинского разлива в режиме работы Верхне-Свирского водохранилища. Водохранилища Российской Федерации: современные экологические проблемы, состояние, управление. Новочеркасск, 182-189.
Молчанов, И.В. (1946). Онежское озеро. Л.
Науменко, М.А. (2000). Новое определение морфометрических характеристик Онежского озера. Доклады Академии наук, 370(3), 393-396.
Науменко, М.А. (2013). Анализ морфометрических характеристик подводного рельефа Ладожского озера на основе цифровых моделей. Известия РАН. Серия географическая, 1, 62-72.
Никифоров, С.Л., Кошель, С.М., Фроль, В.В., Попов, О.Е., Левченко, О.В. (2015). О методах построения цифровых моделей рельефа дна (на примере Белого моря). Океанология, 55(2), 326-336.https://doi.org/10.7868/S0030157415020136
Правила использования водных ресурсов каскада водохранилищ на реке Свирь (Верхне-Свирское и Нижне-Свирское). (2014). М.
Распопов, И.М. (1985). Высшая водная растительность больших озер Северо-Запада СССР. Л.: Наука.
Рульков, Д.И. (1973). Навигация и лоция. М.: Транспорт.
Руховец, Л.А., Петрова, Н.А., Меншуткин, В.В., Астраханцев, Г.П., Минина, Т.Р., Полосков, В.Н.(2010). Моделирование трансформации экосистемы Ладожского озера при снижении фосфорной нагрузки. Доклады Академии наук, 434(5), 684-687.
Сергеев, И.С., Глебова, А.Б. (2017). Позднечетвертичная трансгрессия Белого моря по данным анализа рельефа дна с применением ГИС. География и природные ресурсы, 3, 171-178.https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2017-3(171-178)
Субетто, Д.А., Потахин, М.С., Зобков, М.Б., Тарасов, А.Ю., Шелехова, Т.С. Гурбич, В.А.(2019). Развитие Онежского озера в послеледниковье по результатам ГИС-моделирования. Геоморфология, 3, 83-90. https://doi.org/10.31857/S0435-42812019383-90
Филатов, Н.Н., ред. (2010). Онежское озеро. Атлас. Петрозаводск: КарНЦ РАН.
Филатов, Н.Н., ред. (2015). Крупнейшие озера-водохранилища Северо-запада европейской территории России: современное состояние и изменения экосистем при климатических и антропогенных воздействиях. Петрозаводск: КарНЦ РАН.
Черняева, Ф.А. (1973). Морфометрическая характеристика Онежского озера. В: Тепловой режим Онежского озера. Л.: Наука, 7-24.
Шерстянкин, П.П., Алексеев, С.П., Абрамов, А.М., Ставров, К.Г., Де Батис, М., Хус, Р., Канальс, М., Касамор, Х.Л. (2006). Батиметрическая электронная карта озера Байкал. Доклады Академии наук, 408(1), 102-107.
Эдельштейн, К.К., Гречушникова, М.Г., Даценко, Ю.С., Пуклаков, В.В. (2012). Диагностическое моделирование внутриводоемных процессов в водохранилищах. Водные ресурсы, 39(4), 437-451.
Amante, C.J., Eakins, B.W. (2016). Accuracy of interpolated bathymetry in digital elevation models. Journal of Coastal Research. 76, 123-133. https://doi.org/10.2112/SI76-011
Galakhina, N., Zobkov, M., Zobkova, M. (2022). Current chemistry of Lake Onego and its spatial and temporal changes for the last three decades with special reference to nutrient concentrations. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management. 17:100619. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100619
Gorlach, A., Hang, T., Kalm, V. (2017). GIS-based reconstruction of Late Weichselian proglacial lakes in northwestern Russia and Belarus. Boreas, 46, 486-502. https://doi.org/10.1111/bor.12223
Håkanson, L. (1981). A Manual of Lake Morphometry. Berlin: Springer.
Jakobsson, M., Björck, S., Alm, G., Andrén, T., Lindeberg, G., Svensson, N.-O. (2007). Reconstructing the Younger Dryas ice dammed lake in the Baltic Basin: bathymetry, area and volume. Global and Planetary Change, 57(3), 355-370. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2007.01.006
Medeiros, S.C., Ali, T., Hagen, S.C., Raiford, J.P. (2017). Development of a Seamless Topographic/Bathymetric Digital Terrain Model for Tampa Bay, Florida. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 77(12), 1249-1256. https://doi.org/10.14358/PERS.77.12.1249
Tibor, G., Sade, R., Hall, J.K., Ben-Avraham, Z., Nishri, A. Lake Bathymetry and Bottom Morphology. (2014). In: Zohary T., Sukenik A., Berman T., Nishri A., eds. Lake Kinneret: Ecology and Management, 59-68. https://doi.org/10.1007/978-94-017-8944-8_4
Vassiljev, J., Saarse, L. (2013). Timing of the Baltic Ice Lake in the eastern Baltic. Bulletin of the Geological Society of Finland, 85, 9-18. https://doi.org/10.17741/bgsf/85.1.001
Zhu, S., Liu, B., Wan, W., Xie, H., Fang, Y., Chen, X., Li, H., Fang, W., Zhang, G., Tao, M., Hong, Y.A (2019). New Digital Lake Bathymetry Model Using the Step-Wise Water Recession Method to Generate 3D Lake Bathymetric Maps Based on DEMs.Water.11:1151. https://doi.org/10.3390/w11061151
Zobkov, M., Potakhin, M., Subetto, D., Tarasov, A. (2019). Reconstructing Lake Onego evolution during and after the Late Weichselianglaciations with special reference to water volume and area estimations. Journal of Paleolimnology, 62(1), 53-71. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2019.03.021
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
