Дослідження горизонтальних зміщень частини річки Дністер з використанням даних ДЗЗ та ГІС-технології

https://doi.org/10.23939/jgd2017.02.014
Надіслано: Вересень 11, 2017
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Служба статистики у Кракові, Польща; Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Мета. Метою роботи є опрацювання методики дослідження горизонтальних зміщень русла річки Дністер від м. Галич до м. Заліщики за різночасовими топографічними картами, спеціальними картами та космічними знімками. Такий комплексний підхід до використання різних матеріалів для отримання вхідної інформації про русло річки з опрацюванням в ArcGIS дає можливість проводити моніторинг зміщень русла, визначати величини зміщень за значний часовий період. Карти ґрунтів та четвертинних відкладів є підставою для встановлення суттєвих причин зміщень русла річки Дністер. Методика. Розглянуто основні причини виникнення зміщень та меандрування русла річки Дністер. Моніторинг проведено  на ділянці від м. Галича до м. Заліщики довжиною близько 100 км за 100-літній період. Матеріалами для проведення досліджень слугували топографічні карти (1910, 1923, 1976 років) та космічні знімки, отримані з супутників Landsat 5 (1986р.), Landsat 7 (2000р.) та Sentinel (2017р.), а також спеціальні ґрунтові карти та карти четвертинних відкладів. Подано загальну технологічну схему опрацювання матеріалів та фрагменти русла річки Дністер, векторизовані за топографічними картами. Візуалізація та дослідження змін русла річки Дністер виконувалися в програмному середовищі ArcGIS 10.1. Визначено коефіцієнти звивистості русла річки Дністер, виконано вимірювання максимальних зміщень ріки в її п’яти виділених фрагментах русла. Виміри здійснено в вибраних точках. Одночасно здійснено вимірювання площі островів та стариць. Для наочного дослідження причин зміщення русел рік за топографічними картами масштабу 1:100000 побудовано ЦМР. Для встановлення причин зміщення подано межі Передкарпатського прогину та Волино-Подільської плити, структури яких впливають на формування характеру русла річки Дністра. Проаналізовано карти четвертинних відкладів та грунтів. Результати.  Ділянка досліджень характерна високим показником коефіцієнта звивистості із значною кількістю меандрів та стариць. Дослідження зміщень русла річки Дністер свідчить про значне меандрування в рівнинній частині та майже незмінний характер русла в горбистій частині. Гідротехнічні роботи, проведені в 20-80-ті роки ХХ ст., значно зменшили звивистість та меандрування, порівняно з природним характером русла, визначеного за картою 1910 року. Максимальні зміщення за 100-літній період виносять 900 м. Із аналізу карт четвертинних відкладів і грунтової карти встановлено, що місця максимального зміщення напряму русла пов’язані з алювієм I-ої, III-ої надзаплавних терас з опідзоленими та болотними грунтами. Наукова новизна. Встановлено, що основним дієвим методом прогнозу руслових змін є гідролого-морфологічний аналіз на підставі різної топографічної інформації, та інформації, отриманої на підставі даних ДЗЗ, який передбачає поєднання та аналіз сучасного і минулих конфігурацій русла річки. Основними руслоформувальними чинниками виступають: повені та паводки; літологічна будова та гідрогеологія; неотектонічні рухи ; акумуляція і ерозія наносів на заплаві. Практична  значущість. Результати моніторингу деформаційних процесів русел рік необхідно враховувати при розв’язанні низки завдань, пов’язаних з русловими процесами, зокрема: проектуванням та спорудженням гідротехнічних об’єктів; проектуванням ліній електропередач при переході через річки; проведенням газотранспортних мереж;  визначенням зон затоплення та масштабів руйнацій після паводкових чи повеневих явищ; здійсненням рекреаційної діяльності; встановленням меж охоронних земель; вивченням стану прикордонних земель за встановлення кордону по фарватеру річок.

 

  1. Басейн річки Дністер. Фізико – географічні умови формування стоку. 2015. http://dpbuvr.gov.ua.
  2. Бурштинська Х.В. Моніторинг руслових процесів та повеневих явищ ріки Дністер за космічними зображеннями / Х. Бурштинська, Л. Мовчко, В. Шевчук // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. - 2015. - Вип. 1. –  С. 124-128.
  3. Кравчук Я. С. Геоморфологія Передкарпаття / Я. С. Кравчук. - Л.: Меркатор, 1999. - 188 c. - (Рельєф України). - Бібліогр.: с. 181-187. - укp.
  4. Ободовський О. Г. Гідролого-екологічна оцінка руслових процесів (на прикладі річок України) – К.: Ніка-Центр, 2001. – 274 с.
  5. Ободовський О. Г., Онищук В. В., Ярошевич О. Е.  Аналіз руслових процесів та рекомендації щодо управління руслозаплавним комлексом на передгірно – рівнинній ділянці р. Тиси. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. Наук. збірник. Випуск 7, ст. 69-88.
  6. Рудько Г. І. Характеристика родовищ валунно-гравійно-піщаних порід у Львівській області та їх вплив на екологічний стан природного середовища / Г.І. Рудько, В.Ю. Петришин // Мінеральні ресурси України. №1. 2014. – с. 39-47.
  7. Шевчук В. М. Методика моніторингу рік на урбанізованих територіях / В.М. Шевчук, Х.В. Бурштинська // Геодезія, картографія і аерофотознімання. Львів – 2011. Вип. 75, С. 73 – 82. 
  8. Burshtynska Kh., Tumska O., Lelukh D., 2000: Computer Technology of Determination of Area of Digital Eleva-tion Model. In:19th ISPRS Congress, Vol. XXXIII Work, Gr. IV, Amsterdam, pp. 148–153.
  9. Galay V. I., 1983: Causes of riverbed degradation. Water Resources Researched, Vol. 9, № 5. pp. 1057–1090.
  10. Grenfell M. C., 2013 : Mediative adjustment of river dynamics: The role of chute channels in tropical sand-bed meandering rivers. Sedimentary Geology, http://dx.doi.org/10.1016/j.sedgeo.2013.06.007.
  11. Hamar J. and Sárkány-Kiss A., 1999: The Upper Tisa Valley. Preparatory Proposal for Ramsar Site Designation and an Ecological Background. Szeged. p. 502.
  12. Hooke J. M. (1984) Changes in river meanders: a review of techniques and results of analyses Prog. Phys. Geogr., 8 (1984), pp. 473–508.
  13. Hooke J. M., 2006: Hydromorphological adjustment in meandering river systems and the role of flood events. Sediment Dynamics and the Hydromorphology of Fluvial Systems (Proceedings of a symposium held in Dundee, UK, July 2006). IAHS Publ. 306.
  14. Mahmood R., Babel M. S., JIA S., 2015. Assessment of temporal and spatial changes of future climate in the Jhe-lum river basin, Pakistan and India. Weather and Climate Extremes, 10, pp. 40–55.
  15. Morisawa, 1985 M. Morisawa (Ed.), Rivers: Form and Process (ed. 3rd), Longman, London, New York (1985), p. 222
  16. Nath B., Sultana N. N., Paul A. Trends analysis of river bank erosion at Chandpur, Bangladesh: a remote sensing and GIS approach Int. J. Geomat. Geosci., 3 (3) (2013), pp. 454–463
  17. Pan S. Application of remote sensing and GIS in studying changing river course in Bankura District, West Bengal Int. J. Geomat. Geosci., 4 (1) (2013), pp. 149–163
  18. Zolezzi, G., R. Luchi, and M. Tubino, 2012: Modeling morphodynamic processes in meandering rivers with spatial width variations, Rev. Geophys., 50, RG4005, doi:10.1029/2012RG000392.