Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"

XXIII..430

Геоморфометрия перигляциальной зоны восточной части Земли Королевы Мод и Земли Эндерби (Восточная Антарктида)

Флоринский И.В. (1), Жарнова С.О. (2)
(1) Институт математических проблем биологии РАН – филиал ФИЦ «Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН»., Пущино, Россия
(2) Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Строгость и воспроизводимость исследований рельефа и его взаимосвязей с другими компонентами геосистем обеспечивает геоморфометрия (цифровое моделирование рельефа) – дисциплина, сформировавшаяся на стыке фотограмметрии, геоинформатики и вычислительной математики, обладающая развитой физико-математической теорией и мощным вычислительным аппаратом (Evans, 1972; Shary et al., 2002; Hengl, Reuter, 2009; Florinsky, 2017, 2025a). Методы геоморфометрии систематически применяются для решения широкого круга разномасштабных задач наук о Земле (Wilson, 2018; Флоринский, 2021).

К перигляциальным территориям Антарктики относятся прибрежные, пришельфовые и горные антарктические оазисы, а также свободные от оледенения острова, горные массивы и нунатаки (Марков и др., 1968; Симонов, 1971; Короткевич, 1972; Сократова, 2010). Геоморфометрическое моделирование перигляциальных территорий Антарктики актуально для получения новых знаний о количественных характеристиках рельефа этих уникальных объектов и дальнейшего использования морфометрической информации при проведении исследований в южной полярной области. Ранее нами было проведено геоморфометрическое моделирование и картографирование 8-ми перигляциальных территорий Восточной и Западной Антарктиды, к которым относятся следующие объекты: холмы Ларсеманн, оазис Ширмахера, полуостров Файлдс, оазис Бангера, мыс Бёркс, остров Хасуэлл, нунатак Ленинградский и гора Гауссберг (Florinsky, 2023a, b, 2025b; Флоринский, 2025; Florinsky, Zharnova, 2025a).

В данной работе представлены результаты геоморфометрического моделирования и картографирования 20-ти перигляциальных территорий Восточной Антарктиды, расположенных в восточной части Земли Королевы Мод и на Земле Эндерби, между заливом Лютцов-Хольм на западе и заливом Эдуарда VIII на востоке. В пределах Земли Королевы Мод нами рассмотрены 6 основных свободных от оледенения участков Берега Соя: острова Флатвер, холмы Лангховде, гора Брейдвогнипа, полуостров Скарвснес, холмы Скаллен и холмы Скаллевикхалсен (Florinsky, Zharnova, 2025b), а также 3 наиболее крупных свободных от оледенения участка Берега Принца Улафа: мыс Хиноде, холмы Полканова и оазис Терешковой (Florinsky, Zharnova, 2025c). В пределах Земли Эндерби нами рассмотрены 6 основных частично свободных от оледенения горных районов: горы Най, горы Раггатт, горы Скотта, горы Кржижановского, горы Тьюла и горы Нейпиер (Florinsky, Zharnova, 2025d), а также 5 ключевых прибрежных оазисов: оазис Коновалова, холмы Тала (оазисы Молодежный и Вечерний), холмы Файф и холмы Говард (Florinsky, Zharnova, 2025e).

В качестве исходных данных нами использованы 20 фрагментов цифровой модели рельефа (ЦМР) Reference Elevation Model of Antarctica (REMA) с шагом сетки 8, 10 и 32 м (Howat et al., 2019). REMA построена на основе сотен тысяч отдельных ЦМР, полученных фотограмметрическим способом по снимкам космических аппаратов WorldView-1, -2 и -3 субметрового разрешения. REMA является наиболее полной и точной ЦМР Антарктиды: абсолютная ошибка не превышает 1 м на большей части площади покрытия, а относительная ошибка составляет дециметры (Howat et al., 2019).

После предобработки выделенных фрагментов REMA, для каждой из указанных территорий по 20-ти ЦМР нами были рассчитаны цифровые модели одиннадцати наиболее значимых в научном отношении морфометрических величин (Florinsky, Zharnova, 2025b, c, d, e). К ним относятся: крутизна склона, экспозиция склона, горизонтальная кривизна, вертикальная кривизна, минимальная кривизна, максимальная кривизна, водосборная площадь, топографический индекс влажности, индекс мощности потоков, общая инсоляция и индекс ветрового воздействия. Определения, формулы, физико-математические и физико-географические интерпретации этих морфометрических величин см. (Florinsky, 2017, 2025a).

По рассчитанным цифровым морфометрическим моделям для каждой территории в проекции UTM были построены серии морфометрических карт в масштабах 1:50000, 1:75000 и 1:125000 в зависимости от размера территории и пространственного разрешения моделей (Florinsky, Zharnova, 2025b, c, d, e). Для перигляциальных территорий Берега Соя построены 72 карты, для Берега Принца Улафа – 36 карт, для прибрежных оазисов Земли Эндерби – 60 карт, для горных районов Земли Эндерби – 180 карт (в связи со значительными размерами каждый горный массив был разбит на несколько участков).

Для предобработки ЦМР и геоморфометрических расчетов использовалась программа SAGA 9.8.1, а для картографирования – ArcGIS Pro 3.0.1.

Работа выполнена в рамках проекта по созданию физико-географического тематического научно-справочного геоморфометрического атласа свободных от оледенения территорий Антарктики (Флоринский, 2024; Florinsky, 2025c).

Ключевые слова: рельеф, цифровая модель рельефа, ЦМР, REMA, геоморфометрия, Антарктика, картографирование
Литература:
  1. Короткевич Е.С. Полярные пустыни. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 419 с.
  2. Марков К.К., Бардин В.И., Лебедев В.Л., Орлов А.И., Суетова И.А. География Антарктиды. М.: Мысль, 1968. 440 с.
  3. Симонов И.М. Оазисы Восточной Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 176 с.
  4. Сократова И.Н. Антарктические оазисы: история и результаты исследований. СПб.: ААНИИ, 2010. 274 с.
  5. Флоринский И.В. Геоморфометрия сегодня // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2021. Т. 27, № 2. С. 394–448. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-394-448.
  6. Флоринский И.В. Проект геоморфометрического атласа свободных от оледенения территорий Антарктики // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2024. Т. 30. № 2. С. 53–79. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-2-30-53-79.
  7. Флоринский И.В. Геоморфометрия вулкана Гауссберг (Восточная Антарктида) // Вулканизм и связанные с ним процессы: Материалы XXVIII ежегодной научной конференции, Петропавловск-Камчатский, 24–29 марта 2025 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2025. С. 144–148.
  8. Evans I.S. General geomorphometry, derivatives of altitude, and descriptive statistics // Spatial Analysis in Geomorphology. London: Methuen, 1972. P. 17–90.
  9. Florinsky I.V. An illustrated introduction to general geomorphometry // Progress in Physical Geography. 2017. Vol. 41. No. 6. P. 723–752. DOI: 10.1177/0309133317733667.
  10. Florinsky I.V. (2023a) Geomorphometric modeling and mapping of Antarctic oases. arXiv:2305.07523 [physics.geo-ph]. 2023. 84 p. DOI: 10.48550/arXiv.2305.07523.
  11. Florinsky I.V. (2023b) Larsemann Hills: geomorphometric modeling and mapping // Polar Science. 2023. Vol. 38. # 100969. DOI: 10.1016/j.polar.2023.100969.
  12. Florinsky I.V. (2025a) Digital Terrain Analysis, 3rd rev. enl. ed. London: Elsevier / Academic Press, 2025. 455 p. DOI: 10.1016/C2023-0-51092-4.
  13. Florinsky I.V. (2025b) Geomorphometric atlas of Antarctic periglacial territories: structure, content, examples // Proceedings of Geomorphometry 2025, Perugia, Italy, 9–13 June 2025. DOI: 10.5281/zenodo.14954567.
  14. Florinsky I.V. (2025с) Geomorphometric atlas of ice-free Antarctic areas: problem statement, concept, and key principles. arXiv:2508.02846 [physics.geo-ph]. 2025. 33 p. DOI: 10.48550/arXiv.2508.02846.
  15. Florinsky I.V., Zharnova S.O. (2025a) Geomorphometry of the Bunger Hills, East Antarctica // Advances in Polar Science. 2025. Vol. 36. No. 2. P. 95–112. DOI: 10.12429/j.advps.2024.0042.
  16. Florinsky I.V., Zharnova S.O. (2025b) Ice-free geomorphometry of Queen Maud Land, East Antarctica: 1. Sôya Coast. arXiv:2508.10462 [physics.geo-ph]. 2025. 89 p. DOI: 10.48550/arXiv.2508.10462.
  17. Florinsky I.V., Zharnova S.O. (2025c) Ice-free geomorphometry of Queen Maud Land, East Antarctica: 2. Prince Olav Coast. Research Square Preprints rs-7428671. 2025. 57 p. DOI: 10.21203/rs.3.rs-7428671.
  18. Florinsky I.V., Zharnova S.O. (2025d) Ice-free geomorphometry of Enderby Land, East Antarctica: 1. Mountainous areas. Geomorphometric Modeling Group, IMPB KIAM RAS, Preprint GMG-0825-1. Zenodo. 2025. 203 p. DOI: 10.5281/zenodo.17009437.
  19. Florinsky I.V., Zharnova S.O. (2025e) Ice-free geomorphometry of Enderby Land, East Antarctica: 2. Coastal oases. arXiv:2509.05141 [physics.geo-ph]. 2025. 56 p. DOI: 10.48550/arXiv.2509.05141.
  20. Hengl T., Reuter H.I. (Eds.) Geomorphometry: Concepts, Software, Applications. Amsterdam: Elsevier, 2009. 765 p.
  21. Howat I.M., Porter C., Smith B.E., Noh M.-J., Morin P. The Reference Elevation Model of Antarctica // Cryosphere. 2019. Vol. 13. No. 2. P. 665–674. DOI: 10.5194/tc-13-665-2019.
  22. Shary P.A, Sharaya L.S, Mitusov A.V. Fundamental quantitative methods of land surface analysis // Geoderma. 2002. Vol. 107. No. 1–2. P. 1–32. DOI: 10.1016/S0016-7061(01)00136-7.
  23. Wilson J.P. Environmental Applications of Digital Terrain Modeling. Chichester: Wiley-Blackwell, 2018. 360 p.

Дистанционное зондирование криосферных образований