В статье описывается методика выявления локальных понижений — как мест потенциального избыточного накопления осадков — с помощью геоморфологического анализа.

Ключевые слова: осадки, локальные понижения, рельеф.

Для выявления участков, подверженных риску затопления дождевыми водами, и разработки предложений по решению данной проблемы, территория г. Минска интересна с точки зрения геоморфологического анализа. Для оценки воздействия рельефа на функционирование природно-антропогенных и антропогенных систем используются его количественные показатели, получить которые можно посредством морфометрического анализа.

Классические подходы к морфометрическому анализу предполагают выполнение сложных математических операций, что требует значительных затрат труда и времени. Развитие географических информационных систем (ГИС) позволяет существенно ускорить, упростить и автоматизировать расчеты, а также повысить их точность [1].

Исходные данные для выявления локальных понижений, к которым приурочены участки избыточного накопления осадков на территории г. Минска, были получены из цифровой модели рельефа города (без учета микрорайона Сокол) с пространственным разрешением 10 м, показанной на рис. 1.

Рис. 1. Исходный растр рельефа

Перепад абсолютных высот земной поверхности на исследуемой территории составляет 103 м, максимальный показатель высоты — 281 м, минимальное значение — 178 м.

Анализ осуществлялся в ПО ArcGIS Desktop 10.8. В ArcMap инструментом из набора инструментов Spatial Analyst ArcToolbox был построен растр уклонов. Значения были классифицированы по шкале В. И. Прокаева (таблица 1).

Таблица 1

Классификация уклонов высот (по шкале В. И. Прокаева) [2]

Далее ставилась задача исключить из рассмотрения пологие склоны, по которым поверхностный сток осадков происходит медленно, не создавая экстремальных ситуаций. Поэтому на созданной карте уклоны от 0 до 5° были показаны одним цветовым символом (зеленым цветом) без выполнения переклассификации шкалы, для акцентирования внимания на показателях больших уклонов. Построенный растр уклонов высот земной поверхности на территории г. Минска показан на рис. 2.

Рис. 2. Растр уклонов

На основе растра рельефа и уклонов высот, был создан геоинформационный слой, содержащий точки локальных понижений рельефа (депрессии с большими перепадами высот и мелкие замкнутые понижения с небольшой крутизной склонов), в которых будет происходить накопление воды, и точки с высокой интенсивностью поверхностного стока (крутые склоны, с которых вода стекает быстро и может скапливаться у подножия). В результате выполненного анализа на территории г. Минска выявлено 302 точки, соответствующие указанным условиям (рис. 3).

Рис. 3. Точки потенциального накопления дождевых вод

Как видно на рисунке, распределение точек по городу не равномерно, они больше концентрируются в юго-западной части. Ко второй категории (с высокой интенсивностью поверхностного стока) относится 59 точек. Примыкающие к понижениям склоны характеризуются, преимущественно, крутизной 8–20 градусов. 8 точек лежат на склонах с уклоном более 30 градусов.

Распределение точек локальных понижений по административным районам г. Минска показано в таблице 2. Их наибольшим количеством отличается Фрунзенский район, наименьшее число выявленных понижений характерно для Советского района города.

Таблица 2

Распределение потенциальных точек затопления по районам г. Минска

Выявленные места рассматриваются как потенциально подверженные подтоплению во время выпадения обильных осадков. Их обнаружение позволит разработать меры по улучшению оттока воды и быстрее среагировать в случае чрезвычайной ситуации.

Литература:

1. Семёнчик, А. Г. Геоморфологический анализ в ГИС [Электронный ресурс] / А. Г. Семёнчик // Белорусский государственный университет. Научная конференция студентов и аспирантов (74; 2017; Минск). Сборник работ 74-й научной конференции студентов и аспирантов Белорусского государственного университета, 15–24 мая 2017, Минск. В 3 ч. Ч.1 / БГУ, Гл. управление науки; отв. за выпуск С. Г. Берлинская. — Минск: БГУ, 2017. — С. 326–329.
2. Осипов, С. В. Шкалы уклонов земной поверхности и способы их разработки [Электронный ресурс] / С. В. Осипов // Вестник ВГУ: География. Геоэкология, 2016. — Режим доступа: http://www.vestnik.vsu.ru/pdf/geograph/2016/03/2016–03–06.pdf. — Дата доступа: 18.08.2025.