Tetenkova_Morfometricheskiy_analiz

1.

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
ВОДОСБОРНЫХ БАССЕЙНОВ РЕК С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС QGIS

2.

Исторические и технические
основы морфометрии
Морфометрия развивается как ключевой метод анализа
водосборных бассейнов, интегрируя цифровые модели
рельефа и ГИС-технологии для решения гидрологических и
градостроительных задач.
2

3.

Актуальность
Один из приоритетов
Экологическая реабилитация долин малых рек, ручьев и прудов с
учетом бассейнового подхода, комплексное благоустройство с
восстановлением нарушенных природных экосистем.
QGIS
Особо актуальным становится применение цифрового инструментария
в предпроектном анализе территории города.
3

4.

Основные параметры в морфометрическом
анализе
Площадь и периметр
бассейна
Коэффициент компактности и
средний уклон
Густота речной сети
Площадь водосбора определяет
масштаб территории влияния, а
периметр — его очертания, оба
показателя служат базой для оценки
геоморфологических особенностей.
Компактность характеризует форму
бассейна, влияющую на скорость
стока, а средний уклон отражает
склон рельефа, важный для
гидродинамического анализа.
Этот параметр показывает степень
разветвлённости водных путей и
служит индикатором
гидрологической активности и
эрозионных процессов.
4

5.

Гипсометрическая кривая и распределение высот
бассейна
Анализ кривой позволяет оценить
стадии эрозионного развития и
предсказать гидрологическую
устойчивость ландшафта.
Гладкая кривая указывает на
сравнительно стабильный ландшафт;
изломы свидетельствуют о
неоднородном рельефе и возможных
эрозионных процессах.
Результаты анализа DEM, 2024
5

6.

Процесс вычисления речной сети в QGIS и
ArcGeek Calculator
Шаг 2: Настройка
сглаживания
Шаг 3: Применение
алгоритма ArcGeek
Calculator
Шаг 4:
Классификация по
Стралеру и Шриву
Шаг 1: Выгрузка
DEM
6

7.

Процесс вычисления речной
сети в QGIS и ArcGeek
Calculator
Шаг 1: Выгрузка DEM
Импорт цифровой модели рельефа
выбранной территории для
дальнейшей обработки.
7

8.

Процесс вычисления речной
сети в QGIS и GRASS
Шаг 2: Настройка
сглаживания
Корректировка параметров для
удаления шумов и повышения
точности выявления водотоков.
9

9.

Процесс вычисления речной
сети в QGIS и ArcGeek
Calculator
• Шаг 3: Применение
алгоритма ArcGeek
Calculator
Использование инструментов ArcGeek
Calculator для выделения речной сети
и определения направлений стока.
8

10.

Процесс вычисления речной
сети в QGIS и ArcGeek
Calculator
Шаг 4: Классификация по
Стралеру и Шриву
Присвоение порядков рекам для
структурного анализа гидрологической
сети.
12

11.

Методы выделения водосборных бассейнов в QGIS
Определение точки стока
Автоматизация границ бассейна
Выбор ключевого места слива воды для
автоматического расчёта границ водосбора с учётом
особенностей рельефа.
Использование цифровых моделей и встроенных
инструментов QGIS для построения точных векторных
контуров водосбора.
14

12.

Оценка рисков подтопления с помощью
морфометрии
Высокая плотность речной сети в сочетании со значительным
уклоном склонов приводит к повышенной скорости
поверхностного стока и рискам паводков.
Карты выделения зон с наибольшей вероятностью подтопления
позволяют оперативно определить критические территории для
защиты.
Результаты анализа применимы при проектировании
инженерных сооружений для повышения безопасности жилых и
технических объектов.
15

13.

Проектирование устойчивых дренажных систем на
основе морфометрии
Форма бассейна и её
влияние
Учет гипсометрической
кривой
Интеграция инженерных и
природных систем
Компактность и структура водосбора
определяют оптимальное
размещение ливневой канализации
и водоотводов, позволяя учитывать
природные потоки.
Анализ распределения высот
помогает адаптировать инженерные
решения под конкретный рельеф,
минимизируя эрозию и застой воды.
Совмещение дренажей с
естественными руслами
способствует экоустойчивости и
снижению негативного воздействия
на ландшафт.
16

14.

Идентификация экологически ценных коридоров и зон
отдыха
Морфометрический анализ позволяет выявить участки с
низкими уклонами и стабильным гидрологическим
режимом, что способствует сохранению
высокобиоразнообразных природных экосистем.
Буферные зоны вдоль водных объектов играют ключевую
роль в защите водных экосистем от антропогенного
воздействия и способствуют поддержанию экологического
баланса города.
На основе морфометрических данных можно формировать
«зелёный каркас» города — совокупность природных
рекреационных коридоров и зон, интегрированных в
урбанистическую структуру.
Выделение экологически значимых участков способствует
рациональному планированию сохранения природных
территорий и оптимизации использования городских
ландшафтов.
17

15.

Ограничения и перспективы развития морфометрического
анализа
Качество исходных цифровых моделей рельефа
существенно влияет на точность результатов, что требует
использования высокодетализированных и обновляемых
DEM.
Интеграция морфометрического анализа с
климатическими моделями и дистанционным
зондированием позволит улучшить прогнозы
гидрологических процессов и адаптацию к изменению
климата.
Развитие и поддержка открытых ГИС-инструментов
способствует широкому внедрению методов и обмену
данными между исследователями и градостроителями.
19

16.

Заключение:
Морфометрический анализ — это не просто раздел геоморфологии. Это
стратегический инструмент для создания безопасных, устойчивых и
экологически сбалансированных городов, которые работают в гармонии с
природными законами, а не вопреки им.