Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей




Скачать 56.79 Kb.
НазваниеФрактальный анализ бассейна реки верхний енисей
Дата13.02.2013
Размер56.79 Kb.
ТипДокументы
ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БАССЕЙНА РЕКИ ВЕРХНИЙ ЕНИСЕЙ

( УЛУГ-ХЕМ, ТУВА)


Чупикова С.А.


Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл, s_fom@inbox.ru


Аннотация

Исследования рельефа земной поверхности и речных систем, а также процессов их эволюции, динамики и функционирования требуют разностороннего анализа. Одним из способов изучения является применение фрактальной методологии. Совместное использование технологий геоинформационных систем и программы «Фрактальный анализ речной сети» позволило определить значения показателя фрактальной размерности рек, составляющих бассейн реки Верхний Енисей (Улуг-Хем).


FRACTAL ANALYSIS of the VERKHNIY YENISEI RIVER BASIN

(ULUG-KHEM, TUVA)


Chupikova S.A.


Tuvinian institute for the exploration of natural resources SB RAS , Kyzyl, s_fom@inbox.ru


Аннотация


Researches of a relief of terrestrial surface and river systems, and also of the processes of their evolution, dynamics and functioning demand the versatile analysis. One of studying ways is application of fractal methodology. Sharing of technologies of geoinformation systems and program named «Fractal analysis of a river network » has allowed to determine values of a parameter of fractal dimensions of the rivers making the Verkhniy Yenisei river basin (Ulug-Khem).


Применение современных технологий и фрактальной геометрии для построения моделей речных систем служит средством решения задачи их детального и всестороннего изучения и моделирования различных процессов, происходящих на реках. Как известно формирование типов рельефа и речной сети происходит при взаимодействии экзогенных и эндогенных процессов и подчиняется определённым закономерностям. Одним из направлений в исследованиях рельефа земной поверхности и речных систем, а также процессов их эволюции, динамики и функционирования является применение фрактальной методологии геоморфологических систем [1-3]. Фрактальный анализ — универсальный математический метод, позволяющий характеризовать большинство природных объектов и процессов. Его применение даёт возможность (при соблюдении одинаковых методических подходов к расчёту фрактальной размерности) получать численное описание организации природных структур различного генезиса и сравнивать их между собой [4-5].

Объектом наших исследований является речная сеть бассейна Верхний Енисей (Улуг- Хем), образующийся при слиянии рек Большой Енисей (Бий-Хем) и Малый Енисей (Каа-Хем) до впадения реки Хемчик. Исследования проводятся с применением современных информационных технологий, в частности геоинформационных систем (ГИС), значительно облегчающих доступ к информации и её обработку [6].

В основу вычисления фрактальных характеристик положены разработанные нами подходы [7-8] и программный комплекс расчёта фрактальных показателей системы линий на плоскости [9], специально приспособленный для ГИС. Используя электронные карты, слой «Гидрография» полученные с карт масштаба 1:100 000 последовательно выбирались отрезки реки, соответствующие речным бассейнам. Полученные файлы с координатами кривых преобразовывались в текстовый формат (*.txt файл) и импортировались в программу «Фрактальная размерность речной сети» [8]. Результаты расчётов величины показателя фрактальной размерности (D) для определённого речного бассейна (табл. 1) и множество элементов речной сети, входящих в этот бассейн, отображались на экране монитора.

Таблица. 1

Название объекта

Фрактальный показатель объекта,

м-б 1: 1000000

Бассейн реки Чинге (Кара-Суг)

1,149425

Бассейн реки Беделиг

1,112832

Бассейн реки Орта-Хем

1,152702

Бассейн реки Куйлуг-Хем

1,171852

Бассейн реки Эйлиг-Хем

1,228587

Бассейн реки Демир-Суг

1,199267

Бассейн реки Эжим

1,203508

Бассейн реки Баян-Кол

1,188589

Бассейн реки Эрбек

1,192007

Бассейн реки Биче-Баян-Кол

1,066982

Бассейн реки Шагонар

1,311048

Бассейн реки Чаа-Холь

1,278341

Бассейн реки Кара-Суг

1,181596

Бассейн реки Сенёк

1,175568

Бассейн реки Барык

1,183428

Бассейн реки Элегест

1,288376



Из таблицы видно, что речная сеть подчиняется законам фрактальной геометрии, т.е. имеет дробную размерность D . Показатель фрактальной размерности отражает как размерность пространства, в котором функционируют речные системы, так и отдельные характеристики речных систем и служит формальным аппаратом пригодным для описания природных систем.

Значение показателя фрактальной размерности бассейна реки Великий Енисей (Улуг-Хем) , показатель фрактальной размерности, включая все притоки (рис. 1).





Рис.1. Изображение экрана программы “Фрактальная размерность речной сети” для бассейна реки Верхний Енисей (Улуг-Хем)


Было проведено определение показателя D для лево и правосторонних притоков бассейнов реки Великий Енисей (Улуг-Хем). Отличие показателей для лево и правосторонних притоков указывает на асимметрию процесса формирования речных бассейнов. Вопрос симметрии природных объектов и систем играет важную роль при построении адекватных математических моделей.

Значение фрактальной размерности левых притоков Улуг-Хема , а правых. Коэффициент асимметрии фрактального показателя равен . Таким образом, для бассейна Великого Енисея (Улуг-Хема) место асимметрия 4,0%.

Необходимо дальнейшее накопление фактурного материала и количественных данных. Планируется изучение тенденций изменения фрактальной размерности современной и древней речной и эрозионной сети, что может способствовать дальнейшему изучению генезиса и особенности эволюции речных систем Тувы.


Литература

  1. Невидимова О.Г., Мельник М.А., Лялин Ю.В. Фракталы в геоморфосистемах // Перспективы синергетики в XXI в: Сб. материалов Междунар. науч. конф.: В 2-х томах. – Белгород: Белаудит, 2003. – Т. 1. – С. 203–208.

  2. Мельник М.А. Фрактальные закономерности форм рельефа (на примере эрозионного расчленения поверхности и извилистости рек): Автореф. дис. … канд. геогр. наук. – Томск, 2007. – 19 с.

  3. Мельник М.А., Поздняков А.В. Фрактальный анализ эрозионно-расчленённого рельефа: методологические подходы // Вестн. ТГУ. – 2007. – № 301. – С. 201–205.

  4. Гладков А.С., Лунина О.В., Шишкина Л.П. Фрактальный анализ тектонической трещиноватости и речной сети Прибайкалья // Рельефообразующие процессы: теория, практика, методы исследования: Материалы XXVIII Пленума геоморфол. комис. РАН. – Новосибирск: ИГ СО РАН, 2004. – С. 78–80.

  5. Яшков И.А., Иванов А.В. Изучение эрозионной сети с помощью фрактального анализа [Электрон. ресурс]. – 2005. – Режим доступа: http://www.squ.ru/, свободный.

  6. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. – М.: Финансы и статистика, 1998. – 288 с.

  7. Калуш Ю.А., Логинов В.М., Чупикова С.А. Использование технологий ГИС при анализе фрактальных характеристик речной сети Тувы // Геоинформатика. – 2005. – № 4. – С. 31–40.

  8. Чупикова С.А. Фрактальные методы выявления скрытой регулярности в эрозионном расчленении поверхности (на примере анализа Саяно-Тувинского нагорья, Республика Тува): Автореф. дис. канд. геогр. наук. – Томск, 2010. – 23 с.

  9. Программа для ЭВМ «Фрактальная размерность речной сети»: Патент 2006611604 РФ / Ю.А. Калуш, В.М. Логинов, С.А. Чупикова; заявитель и правообладатель ТувИКОПР СО РАН. – 12.05.2006. – № 2006610092.

Похожие:

Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconОтчет по Дополнительному соглашению №2 к Государственному контракту №09/10-200 от 15 июня 2010 года
«Разработка проекта скиово бассейна реки Нарва и рек бассейна Псковско-Чудского озера» (С-10-01)
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconФлора бассейна реки Свияги
Охватывает таксономического и ценотического разнообразия растительного покрова бассейна Свияги, в связи с чем, предложено к охране...
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconЦелевые научные программы дво ран б. А. Воронов, А. Н. Махинов. Комплексные экспедиционные исследования природной среды бассейна реки Амур
Б. А. Воронов, А. Н. Махинов. Комплексные экспедиционные исследования природной среды бассейна реки Амур
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconПроект программы Медиафорума «Енисей. Рф»
Презентация телеканала «Енисей-регион» концепции собственного программирования «Первый шаг в цифровую эру»
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconФлора бассейна реки большая лаба и её анализ
Д 002. 211. 01 при Учреждении российской академии наук Ботаническом институте им. В. Л. Комарова ран по адресу: 197376, Санкт-Петербург,...
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconФлора бассейна реки суры т. Б. Силаева
Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева, Саранск
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconPrimorsky Territory aquarium: present and future
В. В. Ермошин, К. С. Ганзей. Ландшафтное картографирование российской части бассейна реки Амур
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconПаразитические простейшие карася серебряного ( Carassius auratus gibelio Bloch) из водоемов бассейна реки иртыш в пределах омской области
Паразитические простейшие карася серебряного (Carassius auratus gibelio Bloch) из водоемов бассейна реки иртыш в пределах омской...
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconМоу «Трусовская средняя общеобразовательная школа» экологические особенности
История освоения и изученность растительного покрова бассейна реки Чарыш
Фрактальный анализ бассейна реки верхний енисей iconРеспублика Ингушетия гудо центр творчества детей и юношества Назрановского района
Б-7 Интегрированная модель управления водными ресурсами бассейна реки Селенга (Водосборная часть озера Байкал)
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница