Определение границ и площади водосбора самаркандского водохранилища на основе цифровых моделей рельефа

Аннотация

В данном исследовании представлена потенциальная применимость подхода, основанного
на географической информационной системе (ГИС), для определения границ водосбора и
мониторинга гидротехнических сооружений на примере Самаркандского водохранилища в
Карагандинской области Республики Казахстан. Различные инструменты ГИС применялись
вместе с наборами данных из разных источников и с разным разрешением, чтобы исследовать их
влияние на определение границ водосбора и мониторинг гидротехнических сооружений. Первым
шагом было получение цифровой модели рельефа (ЦМР) для исследуемого водосбора. Однако,
учитывая тот факт, что водосбор является одним из крупнейших водосборов в Центральной Азии,
необходимо было собрать восемь различных частей ЦМР и объединить их в единую для всего
водосбора. Затем водосбор был оконтурен для определения его границ и сети ручьев с помощью
инструментов ArcHydro в программном обеспечении ArcGIS. Для создания высококачественных
карт в ходе исследования были протестированы ЦМР из различных бесплатных источников,
коммерческих программ и программ с открытым исходным кодом. По результатам исследования,
наиболее подходящие ЦМР с разрешением 10 м на пиксель и покрывающие всю потенциальную
территорию исследуемого водосбора были загружены с сайта OpenTopography. Обработка ЦМР
позволила получить достаточно точный контур границ водосбора в векторном формате, а также
карты поверхностного стока и высот в растровом формате. Общая площадь и протяженность
границ водосбора составили 228777 км2 и 1118 км, соответственно. По мере продолжения
исследования полученные карты будут использованы для разработки гидрологической модели
и усовершенствованного подхода к проектированию и мониторингу плотин в речных бассейнах,
подверженных урбанизации. Предложенный в исследовании подход может быть улучшен путем
использования ЦМР с разрешением менее 10 м.