Основы составления карт природных опасностей

Галушкин, Игорь Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Основы составления карт природных опасностей
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Основы составления карт природных опасностей"

На правах рукописи

Галушкин Игорь Викторович

ОСНОВЫ СОСТАВЛЕНИЯ КАРТ ПРИРОДНЫХ ОПАСНОСТЕЙ (на примере Горной Осетии)

Специальность - 25.00.36 Геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 6 пек 2010

Москва 2010

004618263

Работа выполнена в ООО Научно-производственном предприятии «ИнфоТЕРРА»

Научный руководитель-, доктор геолого-минералогических наук Головин Аркадий Александрович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Федорчук Виктор Парфентьевич доктор геолого-минералогических наук Никифоров Семен Прокопьевич

Ведущая организация: МГУ, геологический факультет

Защита состоится « 23 » декабря 2010 г., в 14.00 часов, на заседании диссертационного совета Д 216.012.01 в Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) по адресу: 121357, Москва, ул. Вересаева, д. 15.

Тел: (495) 443 84 28, факс: (495) 443 90 43, e-mail: imgre@imgre.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов по адресу: 121357, Россия, Москва, ул. Вересаева, д.15.

Автореферат разослан « 22 » ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Легейдо

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Значительную часть территории Республики Северная Осетия-Алания составляют горные территории. Их успешное освоение является одним из залогов экономического и культурного развития республики.

Интенсивность проявлений опасных природных явлений характеризуется следующими цифрами. При общей площади Горной Осетии в 3 930 км2, экзогенные процессы развиты на 2 690 км2, т.е. на 68% территории. Площади поражения экзогенными геологическими процессами и количество объектов составляют:

• оползневые процессы 2 306 км2,336 объектов;

• селевые процессы 2 180 км2, 105 объектов;

• обвально-осыпные процессы 2 330 км2, всего 492 объекта.

Зонирование территории населенных пунктов в Горной Осетии

совместно с мероприятиями нормативного и законодательного характера позволит снизить материальный ущерб и сократить социальные потери. Мировая практика имеет подобный опыт под названием «карт опасностей», его адаптация к отечественной нормативной базе позволит повысить уровень безопасности населения, создать условия для развития страхового бизнеса, сократить ущерб наносимый бюджету РФ и РСО-Алания.

Отличительной особенностью выделения зон опасностей является не просто картирование наличия того или иного процесса, но и определение его параметров. Наличие эффективных, эргономичных инструментов для решения задач составления карт опасностей создаст условия для привлекательности внедрения подобной практики на территории Горной Осетии. Такими инструментами являются:

• аэровизуальные обследования (цифровая видео- и аэрофотосъемка);

• моделирование;

• реконструкция опасных геологических процессов.

Повышение безопасности от опасных природных процессов в

Горной Осетии является актуальной задачей на протяжении длительного времени. Материальный ущерб нанесенный только паводковыми процессами только в 2010 г. составил более 700 млн.руб.

Целью работы является обоснование и создание карт природных опасностей для Горной Осетии, разработка рекомендаций по составлению таких карт на основе дистанционных методов, моделирования

и реконструкции событий катастрофического характера для повышения безопасности населения в местах постоянного пребывания (проживания, работы, отдыха).

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ.

1. Анализ мировой практики составления и применения карт опасностей и отечественной нормативной, методической и правовой базы по оценке опасных природных воздействий.

2. Разработка методики создания карт природных опасностей для Горной Осетии и их опытное составление для трех населенных пунктов.

3. Использование современных технологий анализа пространственных данных, моделирования природных процессов различного генезиса, комбинирования традиционных и инновационных технологий для оценки масштабов природных геологических процессов.

4. Определение возможности использования цифровой фото- и видеоаппаратуры, для получения количественных характеристик природных объектов достаточных для мониторинга опасных геологических процессов.

5. Проведение дистанционного и наземного мониторинга опасных природных и техногенных объектов на территории Краснодарского Края, Горной Балкарии, Горной Осетии и Республики Дагестан для практического определения точности картирования по материалам аэровизуальных обследований.

6. Разработка методики и технологии реконструкции протекания опасных природных явлений, в т.ч. на примере процесса катастрофического схода ледника Колка.

Фактический материал и методика выполнения исследований. Основа диссертационной работы - разработанные автором «Методические рекомендации по созданию карт природных опасностей для Горной Осетии», которая была рекомендована научно-техническим советом Севосетиннедра для внедрения Министерству архитектуры и строительной политики PCO - Алания. На территорию трех населенных пунктов были созданы карты природных опасностей. Результат реализован практически и получил высокую оценку. После этого были созданы карты опасных природных процессов Цейского ущелья и Кадастровые карты Алагирского, Ирафского и Кировского районов Республики северная Осетия - Алания.

Методика применения дистанционных данных для оценки активности опасных природных процессов разрабатывалась и совершенствовалась в рамках работ, при участии автора, по дистанционным методам при мониторинге геологической среды на 9-ти эталонных полигонах в 5-ти республиках Северного Кавказа в течении 4-х полевых

сезонов. Обработано более 3-х тысяч кадров, произведена топографическая съемка на площади более 50 га. Проводились многократные наземные и аэровизуальные обследования участков мониторинга с производством цифровой фото- и видеодокументации (более 60 летных часов). Создано более 30-ти трехмерных моделей Полученный опыт был использован в работах по теме ГДП-200 для создания дистанционной основы Госгеолкарты-200 на листы К-38-ГХ.

Разработка автором методики и технологии реконструкции опасных природных явлений на примере ледника «Колка» проводилась в рамках работ межведомственной комплексной экспедиции на леднике Колка с 2002 по 2005 гг. Проведен обширный комплекс исследовательских работ по выявлению причин события, картированию самого ледника, зоны транзита и зоны аккумуляции. Проведена работа по «Анализу информации по ведущимся в районе Кармадонского ущелья организациями РАН, ведущих отраслевых институтов работам, выявление участков изучения различных типов экзогенных процессов».

Личный вклад.

Всего по направлению темы диссертации реализовано более 60 научных и производственных проектов, в которых автор участвовал в роли исполнителя и руководителя с 1998 по 2010 гг.

Опыт работы автора на объектах катастрофического характера (сход ледника Колка, Герхожан-Су и др.) и инженерной защиты, участие в научно-исследовательских разработках современных методов дистанционного мониторинга опасных геологических процессов позволил провести разработку «Методических рекомендаций для создания карт природных опасностей для Горной Осетии». Работа проводилась совместно с Цюрихским университетом в рамках проекта «Предупреждение опасностей в высокогорных районах» Швейцарского управления по развитию и сотрудничеству.

В научно-методических работах по дистанционному зондированию автор занимался комплексом задач связанных с аэрофото и видеосъемкой, ГИС-технологиями, обработкой материалов аэровизуальных обследований, подготовкой аппаратуры.

Эффективность современных исследований повышается при использовании моделей явлений и ГИС-технологий. Автором реализованы проекты по созданию «Геоинформационной системы Республи-

ки Северная Осетия-Алания», «Атлас Республики Северная Осетия -Алания» и др.

Автором, как секретарем межведомственной комплексной экспедиции (МЧС РФ, МПР РФ, Росгидромет, РАН и др.) производилась координация, сбор данных и анализ результатов работ.

Значительная часть проектов проводилась совместно с ведущими научными организациями PCO - Алания и РФ (ИФЗ, Институт географии, МГУ им. М.В. Ломоносова, ВНЦ РАН и др.).

Научная новизна

Впервые для Горной Осетии предложена методика создания карт природных опасностей. Разработаны основы создания карт природных опасностей для Горной Осетии. Предложены определения некоторых терминов не закрепленных в существующих нормативах: карта опасностей, карта природных опасностей и др.

Доказана, на 9-ти эталонных участках с разными природными явлениями, возможность использования неметрической цифровой фото-и видеотехники для картирования природных объектов. Разработана методика подготовки аппаратуры и экспериментально определена точность картирования природных объектов.

В работе предложен механизм оценки природных опасностей, их картировании для зонирования территории по категориям опасности. Результатом оценки являются карты природных опасностей, интегрировано определяющие категории зон поражения различными опасными природными процессами. В соответствии с категориями опасности территорий регулируется возможность строительства с учетом эколого-социальной значимости сооружений.

Практическая значимость работы заключается во внедрении практики карт природных опасностей для повышения безопасности населения и техногенных объектов в местах постоянного пребывания (проживание, работа, отдых), при снижении затрат на мероприятия по защите от опасных геологических процессов и ликвидации их последствий.

Карты природных опасностей составляются являются нормативным юридическим документом и позволяют определять освоение территорий в соответствии с категориями опасностей. Это позволит упорядочить процесс стихийной застройки на потенциально опасных участках, как то поймы рек, зоны поражения селевыми процессами и т.п.

Определен перечень, последовательность работ, набор исходных данных для проведения реконструкции опасных природных явлений в горных условиях.

Внедрение карт природных опасностей в практику может служить основой введения обязательного страхования недвижимости, т.к. появится возможность объективной оценки самой опасности для каждого строения.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы изложенные в «Методических рекомендациях по составлению карт природных опасностей для Горной Осетии» были доложены и одобрены на заседании научно-технического совета «Севосетиннедра» 28 марта 2006 г., и направлены в Министерство архитектуры и строительной политики РСО-Алания и заинтересованным организациям. На основе методических рекомендаций разработаны карты природных опасностей для трех населенных пунктов по заказу Министерства архитектуры и строительной политики PCO - Алания.

По теме работы опубликовано 20 работ в т.ч. 1 в реферируемом журнале, 2 в иностранных журналах, включенных в индекс цитирования ВАК. По теме диссертации сделаны следующие доклады:

- «Методика составления карт природных опасностей» (заседание объединенного научно-производственного семинара Общественного совета Госкорпорации «Росатом» и Центра мониторинга состояния недр на предприятиях Госкорпорации «Росатом» ФГУГП «Гидро-спецгеология» 24 марта 2010 г.);

- «Точность GPS оборудования профессионального класса в условиях горной местности» (Международная научно-практическая конференция 20-22 сентября, 2007 г. в г. Владикавказ);

- «Дешифрирование дистанционных материалов для реконструкции процесса обрушения ледника Колка» и «Дешифрирование района Геналдонской катастрофы 2002 г. на основе разнородных данных дистанционного зондирования» (Международная конференция «Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах» в г. Владикавказ 23-24 июня 2004 г.);

- «Применение программы ArcPad при ведении крупномасштабных аэросъемочных работ» (Всероссийский форум «Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Образование»);

- «Использование космоснимков при экологических исследованиях окружающей среды» (IV международная конференция "Устойчивое развитие горных территорий: проблема регионального сотрудничества и региональной политики горных районов).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения. Объем работы 209 стр., включая 60 рисунков, 25 таблиц, кроме того 2-а текстовых приложения и список литературы из 177 наименований.

Автор выражает искреннюю благодарность ст.н.с. М.Ю. Никитину, O.A. Гончаренко, д.г-м.н. С.Н. Волкову, к.г-м.н. Э.В. Запорожчен-ко, д.г-м.н. А.И.Иванову, к.г-м.н. О.К.Вдовиной, д.г-м.н. B.JI. Позна-нину, p.h.d. К. Хуггелю, М. Хорсту и многим другим за научные консультации, методическую и практическую помощь при работе над материалами диссертации; Швейцарскому управлению по развитию и сотрудничеству за предоставленную возможность проведения научных работ, ознакомительных исследований и координаторам проекта «Предупреждение опасностей в высокогорных районах» З.П. Кабуловой и В.Е. Галкиной.

Отдельно автор благодарит уникального знатока Горной Осетии, заслуженного спасателя МЧС России P.A. Тавасиева за консультации и многолетнюю помощь при проведении исследований.

Защищаемые положения:

1. Разработана методика и технология составления карт природных опасностей для Горной Осетии, позволяющая проводить интегральную оценку территории. Зонирование территории производится в категориях опасности определяемых параметрами природных явлений. На основе карт природных опасностей производится ограничение землепользования

2. Доказана возможность применения не метрической цифровой аппаратуры (фото- и видеокамер) для составления крупномасштабных геоэкологических карт на примере параметрических полигонов в горных районах

3. Созданы модели селевого потока ледника Колка, на основе полевых наблюдений определена их высокая достоверность. На примере Горной Осетии выявлена возможность использования моделирования на основе рельефа местности как наиболее эффективного инструмента для составления карт природных опасностей. При этом определение категорий опасности базируется на комплексной оценке моделируемого процесса

4. Проведена реконструкция "схода" ледника Колка, что позволило выявить механизмы и параметры катастрофического процесса. На основе проведенной работы создана технология реконструкции опасных геологических процессов в горных условиях.

Содержание работы.

Во введении сформулирована актуальность постановки темы, определены цели и задачи диссертационной работы, отмечена ее научная новизна и практическая значимость.

Глава 1. Основы составления карт природных опасностей.

Карты опасностей во многих странах мира являются одной из составляющих безопасности населения, носят характер нормативно-технических документов и являются инструментом защиты от природных воздействий.

Принципы построения карт опасностей в мире весьма схожи. Наиболее показательным примером может служить опыт Швейцарии, где технология защиты населения и объектов недвижимости доведена до естественного логического завершения, т.е. карты опасностей используются:

• при планировании защиты территории;

• при разработке генеральных планов и схем территориального планирования;

• при оценке стоимости недвижимости;

• при оценке страховых рисков.

Карты опасностей Швейцарии рассмотрены в т.ч. и по причине схожести природных условий Горной Осетии и Швейцарии.

С целью защиты человека и сохранения объектов недвижимости некоторые виды землепользования, в зонах с повышенной или средней опасностью, должны быть запрещены или разрешены на ограниченных условиях.

На картах природных опасностей проводится деление территории на зоны пригодные для строительства зданий и сооружений с различной степенью ответственности (уровни ответственности приведены в соответствии с ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований»).

Карты природных опасностей должны приобретать статус нормативно-технического документа при территориальном планировании. Базовыми принципами использования карт природных опасностей являются:

1 .Всемерный учет природных опасностей.

2.Юридический статус карт опасностей.

3.Своевременная их актуализация.

4.0ткрытый доступ.

Карта природных опасностей это одна из составляющих карты опасностей территории (рис. 1). Перечень опасных природных процессов определен действующими нормативами с учетом региональных особенностей Горной Осетии: оползни, сели, лавины, абразия, карст, эрозия речная, к этому списку необходимо добавить обвально-осыпные процессы, интенсивно развитые на исследуемой территории.

Рис. 1. Схема создания карт опасностей (пунктиром выделена та область, которая рассматривается в данной работе).

Карта опасностей - картографическое крупномасштабное (от 1:10 000 до 1:2 000) отображение и текстовое описание, характеризующее и оценивающее негативные проявления опасных природных процессов и вероятного техногенного поражения в категориях опасности.

Карта природных опасностей - картографическое крупномасштабное (от 1:10 000 до 1:2 000) отображение и текстовое описание, показывающее и оценивающее негативные проявления опасных природных процессов в категориях опасности.

Карта техногенных опасностей - картографическое отображение и текстовое описание зоны вероятного техногенного поражения в категориях опасности.

Зона вероятного поражения - территория, подвергающаяся воздействию опасных природных явлений или техногенных воздействий, с силой, способной причинить материальный и социальный ущерб.

Зона опасности - часть территории характеризующейся одной из пяти категорий природно-техногенных опасностей в соответствии с оценкой их максимального значения.

Категория опасности - условное значение, количественно оценивающее воздействие опасных природных и техногенных процессов на определенный участок территории (может определяться эксперт-но).

Категории опасных природных процессов определены согласно норматива по геофизике опасных природных воздействий (СНиП 2201-95. Геофизика опасных природных воздействий. Министерство строительства Российской федерации. - М. 1996.):

• чрезвычайно опасные (катастрофические);

• весьма опасные;

• опасные;

• умеренно опасные;

• не опасные.

Составление карт природных опасностей (КПО) основывается на картах опасных природных процессов территории. Процесс составления карт разбит на 7 этапов:

I. Подготовительные работы;

II. Определение типов и параметров опасных природных процессов;

III. Детальные полевые обследования;

IV. Создание карт опасных природных процессов;

V. Создание КПО;

VI. Разработка мероприятий по защите территории;

VII. Экспертиза КПО.

При составлении карты природных опасностей в некоторых случаях, дополнительно используется моделирование и прогнозирование развития опасных природных процессов. Принципиальная схема составления карт природных опасностей приведена на рис. 2.

На карте опасностей указаны зоны ограничивающие, либо определяющие условия (защитные сооружения, мероприятия по безопасности и т.д.) строительства зданий и сооружений различного уровня ответственности, для чего автором предложена матрица возможности размещения строений в зависимости от категорий опасности и уровня

эколого-социальной значимости (ответственности) сооружений (таблица 1).

На основании нормативов (ГОСТ 27751-88) установлено три уровня: I - повышенный, II - нормальный, III - пониженный (для гидротехнических сооружений четыре уровня, четвертый уровень временные защитные сооружения) определяемыми экономическими, социальными и экологическими последствиями при их разрушениях или нештатных ситуациях.

Повышенный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям. Нормальный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные и т.п. здания и сооружения). Пониженные уровни ответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения.

Категории опасности устанавливаются в зависимости от характеристик опасных процессов таких, как масштаб (площадь, объем) проявлений, их скорость, повторяемость и т.п. Процессу присваивается наивысшая категория по любому из параметров. Категории опасности отображаются различными цветами (табл. 1):

• красный - чрезвычайно опасные;

• оранжевый - весьма опасные;

• желтый - опасные;

• зеленый - умеренно опасные;

• синий - не опасные.

Исходные данные

Виды работ

Топографические и геологические карты, ЦМР, ДЦЗ, архивные данные, текстовые описаиия, данные маршрутных обследований и пр. Маршрутные обследования, съемка, обработка ДДЗ дешифрирование, сбор и

обобщение архивных данных, моделирование, картосоставительские и ___камеральные работы_

Топографические и геологические карты, КОПП, ЦМР, ДЦЗ,

Камеральные работы, дешифрирование, моделирование

КПО по видам процессов

Камеральные работы, написание отчета

Инструменты

ПО; ГИС, CAD и нр.

ПО: ГИС, CAD и пр.

Рис. 2. Технологическая схема составления карт природных опасностей. КОПП - карты опасных природных процессов, КПО - карты природных опасностей (интегральные), ДДЗ - данные дистанционного зондирования, ПО - программное обеспечение, ЦМР - цифровая модель рельефа, CAD - систем автоматизированного проектирования.

Допустимое размещение строений в зависимости от категорий

опасности и уровня ответственности сооружений _______Таблица 1

Зоны категорий опасности природных процессов чрезвычайно опасные красный

весьма опасные оранжевый

опасные желтый

умеренно опасные зеленый /

не опасные голубой

Уровни ответственности сооружений Здания и сооружения I* II** II-III III

Гидротехнические сооружения I II II-III III IV

1Ж1

условия, при которых строительство запрещено

возможно строительство при условии дополнительных защитных сооружений и мероприятий

условия, при которых дополнительные защитные сооружения не требуются

Ограничения для магистральных продуктопроводов общегосударственного значения, являющихся сооружениями I уровня ответственности при невозможности других инженерных решений могут быть сняты по согласованию в Министерстве строительства PCO - Алания.

Разрешено возведение сооружений не связанных с постоянным пребыванием людей, кроме сетей разрушение которых может нанести значительный ущерб (экологический, материальный и т.д.)

Материалы первой главы позволили сформулировать защищаемое положение «Разработана методика и технология составления карт природных опасностей для Горной Осетии, позволяющая проводить интегральную оценку территории. Зонирование территории производится в категориях опасности определяемых параметрами природных явлений. На основе карт природных опасностей производится ограничение землепользования».

Внедрение карт природных опасностей в практику позволит: 1 .Учитывать возможную интегральную опасность, связанную с природными процессами, при различных видах хозяйственной деятельности, связанных с освоением территории.

2.Использовать территорию с соответствующими требованиями и ограничениями, препятствуя нежелательному росту потенциального ущерба и определяя необходимость строительства защитных конструкций.

3.Информировать представителей администрации, собственников недвижимости и других заинтересованных лиц о возможных опасностях, предоставляя возможность принятия обоснованных решений и выполнения необходимых мер безопасности с целью минимизации потенциального ущерба.

4.Создать информационно-правовое поле для страхового сегмента экономики, позволяющее повысить защищенность населения и объектов недвижимости.

Глава 2. Использование материалов аэровизуальных обследований при картировании геологической среды

Использование неметрической аппаратуры при дистанционных обследованиях, в отличие от профессиональной аэрофотосъемочной техники, позволяет получить только качественные характеристики геологической среды. По причине значительных искажений оптики применить данные цифровой фото- и видеосъемки бытовой, широко распространенной техники не представлялось возможным. В работе описана технология ликвидации оптических искажений. Проведенные предшествующими теоретическими исследованиями (Р.Н. Гельман, М.Ю. Никитин и др.) рассчитаны ошибки при съемке. Автором произведена практическая оценка точности картирования при использовании цифровой фото- и видеоаппаратуры. Работы проводились на 9-ти опытных параметрических полигонах проявлений опасных геологических процессов (РСО-Алания, Республика Дагестан, Кабардино-Балкарская республика, Краснодарский край). На практике, сверяя результаты наземного инструментального картирования и картографирования на основе материалов, полученных и обработанных по соответствующим методикам, выявлена возможность использования неметрической аппаратуры для геологического картирования.

Авторы теоретических исследований в МГУ им.М.В. Ломоносова рекомендуют использование материалов для решения задач приближенной точности, получения обзорных материалов, приближенного определения площадей геологических объектов, изучение форм рельефа без особой детальности.

Ожидаемая оценка точности, теоретически рассчитана в МГУ им.М.В. Ломоносова с применением цифровых фотограмметрических

систем РЬс^отос!, КСК в пределах 0,5-1,5 м, при высоте съемки 300500 м. Опытные натуральные работы показали точность картирования (табл. 2) выше рассчитанной теоретически.

Точность картирования на основе материалов съемки неметрической фото- и видеоаппаратурой _____Таблица 2

№№ I Разрешение, 1 Высота, м 1 пике I Точность, в плане/по высоте, см

Цифровая фотосъемка

1 2272x1704 600 15/40

2 2272x1704 800 20/50

3 2272x1704 1000 30/80

Цифровая видеосъмка

4 740x480 600 70/180

5 740x480 800 100/220

6 740x480 1000 140/250

Результаты исследований позволили установить следующее:

• Для мониторинга и картирования опасных природных процессов может быть использована цифровая фото- и видеотехника;

• Получение количественных данных возможно после проведения мероприятий по подготовке полигона, аппаратуры, авианосителя;

• Точность картирования элементов слежения для аппаратуры с наиболее распространенными параметрами приведена в таблице 2;

• Детальность картирования зависит от условий освещения, высоты съемки, разрешения съемочной аппаратуры и практически не зависит от типов процессов;

• Точность цифровой аэрофотосъемки, с разных высот, соответствует масштабам 1:1 500- 1: 5 000;

• Точность цифровой видеосъемки, с разных высот, соответствует масштабам 1:7 000 - 1: 25 000;

• Данные аэровизуальных наблюдений пригодны для составления 3-х мерных моделей местности, расчетов объемов геологических тел выраженных в рельефе.

Материалы второй главы позволили обосновать второе защищаемое положение: «Доказана возможность применения не метрической цифровой аппаратуры (фото- и видеокамер) для составления круп-

номасштабных геоэкологических карт на примере параметрических полигонов в горных районах».

Глава 3. Моделирование

(на примере селевого потока ледника Колка в 2002 г.)

Моделирование природных процессов в некоторых случаях является единственным способом изучения явлений, характеристики которых не зафиксированы, отсутствуют данные прямых наблюдений. Этот вид исследований применяется также для прогноза динамики природных процессов, разработки сценариев их протекания.

Для составления карт природных опасностей проводится моделирование различных природных процессов с последующим их наложением и получением комплексной оценки опасности территории.

В данной главе в качестве примера приведено моделирование процесса селевого потока катастрофического схода ледника Колка в 2002 г. на участке от «Кармадонских ворот» (место остановки ледовых масс) до с. Гизель (место остановки селевого потока).

Моделирование отдельных параметров селевого потока катастрофического схода ледника Колка в 2002 г. было необходимо для решения следующих как научных, так и практических вопросов:

• оценка состояния и картирование зоны поражения селевого потока 2002 г.;

• определение параметров селевого потока 2002 г.;

• определение параметров, при которых селевой поток способен достичь с. Гизель и зоны вероятного поражения населенного пункта.

Подтверждение результатов моделирования на основе дистанционных материалов позволило не только повысить точность исследований, но и получить дополнительную информацию о состоянии геологической среды для инженерных изысканий.

Весь комплекс работ состоял из:

• аэровизуальных обследований;

• создания ортофотоплана;

• дешифрирования аэрофото и космоснимков;

• создания ЗЭ модели местности;

• моделирования селевого потока;

• заверки полученных результатов.

На основе проведенных исследований выявлено, что наиболее эффективным инструментом для моделирования является рельеф местности в цифровой форме.

На основе вероятностной методики определены параметры вероятного события схода ледово-каменных масс с верховий р. Геналдон, при которых поражающие факторы могут достичь с. Гизель. На основе количественной методики методом решения обратной задачи определены параметры селевого потока.

Ключевыми моментами количественного моделирования являются зона старта селевого потока, расход потока и гидрограф (рис. 3).

6000 4600 4000 3500 & 2 3000 о « 2500 2000 1500 1000 500

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

УежТлю 10 |0.6 1г*«уа1 1 1 ........ 1пйа1 Тете Гпа! Ттсе ОК | Сапсе) |

Рис.3. Гидрограф селевого потока 2002г. в створе «Кармадон-ских ворот».

Поскольку начало старта селя естественно определено Кармадон-скими воротами, то от них и начинается моделирование. По различным экспертным оценкам объем селя составил от 5 до 6 млн.м3, прошедших через створ в течение 20 - 30 мин. В расчете была принята оценка в 5 млн.м3, в течении 0,5 часа. Форма гидрографа в этом случае имеет особенность - начало селевого потока является продолжением более мощного события. Как неоднократно отмечалось (Никитин М.Ю. и др. 2003 г.), обрушение ледника Колка имело стадийно -волновой характер, что естественным образом отразилось на протекании селевого процесса. При этом многие параметры остаются неизвестными и могут быть уточнены на основе количественного моде-

лирования. Опорными факторами и данными для расчета служат объем материала и зона поражения.

Расчетные результаты, представленью в виде Я^Ша, по мощности отложений и скорости потока, в целом, незначительно отличаются от наблюдений и экспертных оценок. Полученные данные по параметрам «скорость» и «объем отложений» согласуются с данными свидетельских показаний и полевых исследований.

Совпадение расчетов и натурных наблюдений (рис. 4) позволяет применить полученные характеристики для оценки потенциального потока, описанного выше.

Рис. 4. Фрагмент модели селевого потока наложенной на космическую основу (сетка или GRID результат расчета потока).

При потенциальном прорыве селевого потока с рассчитанными характеристиками волна достигнет черты с. Гизель. Это подтверждает и корректность вероятностного расчета. Таким образом, при расчетных характеристиках (в объеме более 7 млн.м3) природное явление способно достичь населенного пункта, т.е. эти минимальные параметры должны считаться опасными для с. Гизель.

Материалы третьей главы, изложенные выше, позволяют обосновать третье защищается положение «Созданы модели селевого потока ледника Колка, на основе полевых наблюдений определена их высокая достоверность. На примере Горной Осетии выявлена возможность использования моделирования на основе рельефа местности

как наиболее эффективного инструмента для составления карт природных опасностей. При этом определение категорий опасности базируется на комплексной оценке моделируемого процесса».

Глава 4. Методика и технология реконструкции опасных

природных явлений на примере «схода» ледника Колка

В сентябре 2002 г. в Горной Осетии сошел ледово-грязе-каменный селевой поток. Территории нанесен катастрофический социальный и материальный урон. О причинах и механизмах события споры продолжаются до настоящего времени. В ходе настоящих исследований выявлены механизмы протекания события и аккумуляции материала в зоне отложения.

По результатам исследований выделено три основных фазы катастрофы, они названы по трем населенным пунктам в зоне отложения: Генальская, Канийская, Санибанская.

Наличие фаз особенно четко фиксировалось в зоне транзита и обусловлено выявленными механизмами, параметрами и характером протекания самого события, особенностями зоны транзита. Даже если условно принять старт всей массы одновременным событием, то все равно такая масса не способна равномерно разместиться в долине Геналдон. Это же подтверждает моделирование процесса катастрофы, проведенное Швейцарским федеральным исследовательским институтом. Модель показала, что даже при единовременном старте поток должен был разложиться на несколько фаз.

На основе опыта проведенных работ по реконструкции события 2002 г. в Геналдонском ущелье составлена технологическая схема (рис. 5) реконструкции событий. При этом могут быть получены параметры явления, которые необходимы для определения категорий опасности.

На основании проведенных исследований автором рекомендованы 10 шагов по реконструкции опасных природных явлений. Шаги описаны примерно в том порядке, в каком они производятся, но часть работ требует экстренного проведения, до того, как следы явления будут уничтожены эрозией.

Шаг 1. Сбор картографических документов различного масштаба по району события. Все карты должны быть геокодированы.

Шаг 2. Создание цифровой модели местности.

Шаг 3. Сбор и обработка данных дистанционного зондирования. Использование космических снимков Landsat, Aster, MODIS, IRS,

RADARSAT, QuickBird, Iconos. При возможности, необходимо провести аэровизуальные наблюдения, особенно сразу же после события.

Документ ® Номер шага

| Процесс (777) Предыдущие шаги

Рис. 5. Схема реконструкции события.

Шаг 4. Дешифрирование аэрокосмоснимков. На основе результатов дешифрирования строится геологическая карта района события.

Шаг 5. Сбор и обобщение архивных данных по событиям прошлых лет позволят выявить особенности, характер, ущерб и зону поражения предыдущих проявлений.

Шаг 6. Полевые наблюдения должны соответствовать перечню работ, рекомендованных нормативами для соответствующих явлений. При реконструкции события часто становятся важными данные на-

блюдений, которым не придавалось большого значения при инициации съемки.

Шаг 7. Многовариантное моделирование производится для определения, уточнения тех параметров явления, которые либо не установлены, либо нет возможности определить их параметры. Как правило, после окончания выбирается модель, наиболее адекватно описывающая такие параметры, как границы события, скорость, высота волны и т.п.

Шаг 8. Создание геологической карты события на основе данных дистанционного зондирования.

Шаг 9. Реконструкция явления с использованием практически всех обрабатываемых материалов. Результаты этого этапа должны ответить на вопрос о ключевых причинах явления, характере его протекания, дать наиболее значимые количественные параметры.

Шаг 10. Этап написания отчета.

Разработанная методика и технология реконструкции событий в горных условиях имеет прикладное значение и может использоваться как для составления карт природных опасностей, так и самостоятельно, для других научных и практических целей.

Таким образом, материалы четвертой главы позволяют обосновать четвертое защищаемое положение «Проведена реконструкция "схода" ледника Колка, что позволило выявить механизмы и параметры катастрофического процесса. На основе проведенной работы создана технология реконструкции опасных геологических процессов в горных условиях».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В работе обосновывается создание карт природных опасностей для Горной Осетии, рассмотрены научные основы и технология их создания с целью повышения безопасности и защищенности населения, объектов недвижимости.

Проанализирован опыт применения карт опасностей в других странах. В работе приведены основные принципы составления карт опасностей в Швейцарии.

Использован отечественный опыт и нормативная база, что позволило разработать основы составления и предложить технологию и методику создания карт природных опасностей в адаптированном для Российских стандартов и законодательства виде.

В работе предложены основы зонирования территории по степени природной опасности, ограничения по размещению объектов с постоянным нахождением людей.

В работе использован ряд новых терминов и даны их определения, необходимые для работы с картами опасностей.

Автором предложена матрица, регулирующая возможность и условия размещения объектов различного уровня ответственности в зависимости от категорий природных опасностей (таблица 1).

В работе доказана возможность использования моделей для составления карт природных опасностей. Описаны результаты моделирования схода ледника Колка и определены параметры при которых селевые массы смогут достичь с. Гизель.

Доказано, что при соответствующей подготовке неметрической цифровой фото- и видеоаппаратуры возможно получение количественных параметров геологической среды и составление тематических карт. Масштаб карт зависит от разрешающей способности аппаратуры и высоты съемки.

Разработаны методика и технология реконструкция опасного природного события. Работа проведена на примере «схода» ледника Колка. Шаги по реконструкции описаны и сведены в единую схему, приведенную в данной работе.

Разработанная автором «Методика составления карт природных опасностей для Горной Осетии» рассмотрена на научно-техническом совете «Роснедра по PCO - Алания» и рекомендована для практического внедрения. По заказу Министерства архитектуры и строительной политики PCO - Алания проведены работы по оценке опасности в трех населенных пунктах Садон, Талон и Верх. Мизур, пострадавших от селевых и оползневых процессов. На территорию этих административных образований созданы карты природных опасностей.

Применение этих карт позволило принять управленческие решения по защите населения. В с. Галон население выселено полностью, в с. Садон выселено из опасных зон, в с. Верхний Мизур принято решение об отселении части жителей.

Внедрение такого инструмента оценки опасности безусловно даст толчок развитию страхового рынка недвижимости.

Публикации по теме диссертационной работы: Публикации в российских реферируемых изданиях: Галушкин И.В., к.г-м.н. Галушкина Е.Ю. Моделирование селевого потока при сходе ледника Колка В 2002 гОДУ // Теоретическая и прикладная экология-Киров-2010 №2. С 13-16

Зарубежные издания, включенные систему индекса цитирования ВАК1 Web of Science: Science Citation Index Expanded

Haeberli, W., Huggel, C., Kaab, A., Zgraggen-Oswald, S., Polkvoj, A., Galushkin, I., Zotikov, I. and Osokin, N. (2004). The Kolka-Karmadon rock/ice slide of 20 September 2002: an extraordinary event of historical dimensions in North Ossetia, Russian Caucasus. Journal of Glaciology, 50, P. 533-546

Huggel, C., Zgraggen-Oswald, S., Haeberli, W., Kaab, A., Polkvoj, A., Galushkin, I., Evans, S.G. (2005): The 2002 rock/ice avalanche at Kolka/Karmadon, Russian Caucasus: assessment of extraordinary avalanche formation and mobility, and application of QuickBird satellite imagery. Natural Hazards and Earth System Sciences, 5. P. 173 - 187.

Остальные публикации:

Никитин М.Ю., Гончаренко О.А., Галушкин И.В. Динамика и стадийность развития Геналдонского ледово-каменного потока на основе дистанционного анализа // Вестник Владикавказского научного центра - 2007. - №3. - С. 2-15

Никитин М.Ю., Гончаренко О.А., Галушкин И.В., Хуггель К. Дешифрирование района Геналдонской катастрофы 2002 г. на основе разнородных данных дистанционного зондирования // Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах. Тезисы докладов Международной конференции в г.Владикавказ 23-24 июня 2004 г. -Владикавказ 2004.

Тавасиев Р.А., Галушкин И.В., Каменев Н.С. Активизация селевых очагов Северного Кавказа в связи с изменением климата на примере Цейского ущелья (Республика Северная Осетия-Алания, Россия) // Труды Международной конференции СЕЛЕВЫЕ ПОТОКИ: катастрофы, риск, прогноз, защита - Пятигорск - 2008. - С. 114-117

Тавасиев Р.А., Галушкин И.В. Опасные природные процессы в Цейском ущелье и их влияние на рекреационные комплексы // Вестник Владикавказского центра - 2007. - № 2. - С 23-29.

' http://vak.ed.gov.iu/ru/list/

Галушкин И.В., Никитин М.Ю., Свинтицкий И.Л. Нефтепродук-товое загрязнение Чеченской республики по космоснимкам // ArcReview - 2002. - № 4. С. 8-9.

Галушкин И.В., Никитин М.Ю. Применение программы ArcPad при ведении крупномасштабных аэросъемочных работ // Тезисы докладов 8-го всероссийского форума «Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Образование. - М. РАГС. - 2001г. -С. 51»

Галушкин И.В., Гончаренко O.A., Гроппен В.О. Использование космоснимков при экологических исследованиях окружающей среды // Тезисы докладов участников IV международной конференции "Устойчивое развитие горных территорий: проблема регионального сотрудничества и региональной политики горных районов. - М: Арт-Бизнес-Центр" -2001.-2 п.л.

Никитин М.Ю., Хуггель К., Шварц М., Гончаренко O.A., Галушкин И.В. Дешифрирование дистанционных материалов для реконструкции процесса обрушения ледника Колка. // Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах. - Доклады международной конференции. Владикавказ - Москва 23-26 июня 2004г. - С.160-171.

Галушкин И.В., Дробышев В.Н., Салказанов C.B. Точность GPS оборудования профессионального класса в условиях горной местности // Труды международной научно-практической конференции, Владикавказ, 20-22 сентября, 2007г. - С 336-340.

Запорожченко Э.В., Никитин М.Ю., Галушкин И.В., Галушкина Е.Ю. Дистанционные методы, цифровая аэросъемка в проектировании // Сборник научных трудов Северо-Кавказского института по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства (ОАО «Севкавгипроводхоз»). Выпуск 17. Пятигорск. -2007., С 150-155.

Галушкина Е. Ю., Галушкин И.В., Никитин М.Ю. Современные технологии полевых исследований при геоэкологическом картировании // Труды молодых ученных. Науки о Земле. - 2005. - №4.

Галушкин И.В., Галушкина Е. Ю Геоинформационная система экологического мониторинга территории РСО-Алания // Труды молодых ученных. Науки о Земле. - 2005. - №4.

Галушкин И.В., Галушкина Е.Ю., Хугель К., Мах гуд X. Разработка методических основ для составления карт природных опасностей Горной Осетии. // Тр. Северо-Кавказский горно-металлургического института (ГТУ). - 2006.-С. 159-167.

Huggel C., Zgraggen-Oswald S., Kääb A., Haeberli W., Galushkin I. and Misetov A. Modeling and analysis of the 2002 Kolka Glacier erosion, avalanche formation and dynamics, and downstream mudflow hazards. Proceedings of the International Conference on High Mountain Hazard Prevention, Vladikavkaz-Moscow, June 23-26,2004, Vladikavkaz, 196-203.

Huggel, C., Zgraggen-Oswald, S., Kääb, A., Haeberli, W., Frauenfelder, R., Galushkin, I. (2004): Fels-/Eislawinen-Katastrophe im Nordkaukasus - Lösungen zur Analyse, Beurteilung und Prävention der Gefahren, arcacktuell, 3, ESRI, 16-19.

Подписано к печати 16 ноября 2010 г. Формат 60 х 90 '/16. Уч.-изд. л. 1. Заказ 6-10. Тираж 100 экз.

Полиграфическая база ИМГРЭ

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Галушкин, Игорь Викторович

Оглавление.

Принятые" сокращения.

Введение.

Глава 1. Основы составления карт природных опасностей.

Изученность вопроса.

1.1. История возникновения, международный опыт создания и использования карт опасностей.

1.1.1. Принципы и опыт использования карт опасности в Швейцарии.

1.2. Основания для разработки карт природных опасностей в России.

1.2.1 Масштабы природных опасностей и основы безопасности от угроз природного и техногенного характера в Российской Федерации.

1.2.2. Опасные природные процессы Горной Осетии.

1.2.3. Основы безопасности в Российской Федерации.

1.3 Принципы составления карт опасностей и карт природных опасностей.

1.3.1. Карты природных опасностей, как базовый инструмент при планировании освоения территории.

1.3.2 Принципы создания карт природных опасностей.

1.3.3. Составление карт природных опасностей.

1.3.4 Определение зон опасных природных процессов.

1.3.5 Исходная информация для составления карт природных опасностей. 70 1.3.6. Выходная продукция при составлении карт природных опасностей.

1.4 Методические приемы составления карт опасностей природных процессов.

1.4.1 Карты селевой опасности.

1.4.2 Карты оползневой опасности.

1.4.3. Карты обвально-осыпной опасности.

1.4.4. Карты лавинной опасности.

1.4.5. Карты ледниковой опасности.

1.4.6. Карты карстовой опасности.

1.4.7. Карты гидродинамической опасности.

1.4.8. Карты паводковой опасности.

1.5 Практическое применение карт опасных природных процессов и карт природных опасностей.

1.5.1 Участок Верхний Мизур.

1.5.2 Участок Галон.

1.5.3. Участок Садон.

1.5.4 Опасные природные процессы Цейского ущелья.

2. Использование материалов аэровизуальных обследований при картировании геологической среды.

2.1. Особенности применения данных дистанционного зондирования цифровой аэрофото- и аэровидеосъемки.

2.1.1. Обзор дистанционных методов.

2.1.2. Цифровые изображения как исходный материал для получения количественных характеристик геологических объектов.

2.1.3. Аппаратное обеспечение.

2.1.4. Способы калибровки цифровых фотокамер.

2.1.5. Допустимые погрешности определения элементов внутреннего ориентирования.

2.2. Методика калибровки съемочной цифровой фотоаппаратуры.

2.3. Исследования данных дистанционного зондирования для целей картирования опасных природных процессов.

2.4. Результаты исследований и рекомендации по применению данных аэровизуальных наблюдений.

3. Моделирование(на примере селевого потока ледника Колка в 2002 г.)

3.1. Описание Геналдонских катастроф.

3.2. Моделирование отдельных параметров процесса схода ледника Колка 2002 г.

3.2.1. Создание ЗЭ модели местности.

3.2.2. Подготовка ортофотопланов.

3.2.3. Моделирование процесса катастрофы 2002 г.

3.3. Выводы по возможности применения результатов моделирования для определения зон потенциального поражения селей.

4. Методика и технология реконструкции опасных природных явлений на примере «схода» ледника Колка.

4.1. Реконструкция протекания Кармадонской катастрофы 2002 г.

4.1.1. Методы и оборудование.

4.1.3. Результаты реконструкции.

4.2. Методика и технология реконструкции опасных природных явлений.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Основы составления карт природных опасностей"

t "Карта, однажды созданная людьми, становится реальностью "

Bert Friesen

Актуальность работы

Значительную часть территории Республики Северная Осетия-Алания составляют горные территории. Их успешное освоение является одним из залогов экономического и культурного развития республики.

Одной из причин, сдерживающих развитие этого региона, являются опасные природные процессы, в т.ч. катастрофического характера.

Географическое положение, особенности геологического строения, высокая сейсмичность [98], резкая вертикальная зональность территории, гидрометеорологические факторы и мощная техногенная нагрузка создают условия для интенсивного проявления опасных процессов природного и техногенного происхождения на территории горной части PCO - Алания [162].

При активизации опасные экзогенные геологические процессы создают различные по своим масштабам и последствиям чрезвычайные ситуации и катастрофы, наносящие огромный материальный ущерб и сопровождающиеся человеческими жертвами [39]. Периодически на территории Горной Осетии происходят природные события катастрофического характера [74, 76]. Частично и полностью оказываются разрушены: инфраструктура, населенные пункты, объекты обороны и промышленности [163].

Интенсивность проявлений опасных природных явлений характеризуется следующими цифрами. При общей площади Горной Осетии в 3 930 км2, экзогенные процессы развиты на 2 690 км2, а это около 68% территории. Площади поражения экзогенными геологическими процессами и количество объектов составляют:

• оползневые процессы 2 306 км2, всего 336 объектов;

• селевые процессы 2 180 км2, всего 105 объектов;

• обвально-осыпные процессы 2 330 км , всего 492 объекта

Защита осваиваемых территорий в советский период строилась на основе нормативных документов различных ведомств. Мероприятия были достаточно эффективны с учетом действовавших нормативов и законодательства. Со сменой политического и экономического строя прежняя система защиты от опасных природных процессов утратила эффективность. Примерами последствий этого могут быть Кармадонская катастрофа 2002 г. (часть жителей погибла во временном поселке, запрещенном к проживанию в советский период), регулярные лавинные сходы по Транскавказской автомагистрали федерального и стратегического значения (дорога до сих пор не достроена, несмотря на интенсивную эксплуатацию и транснациональное и стратегическое значение). Потери составили сотни человеческих жизней. Подобные природные воздействия происходят практически во всех молодых горных странах, и защита от них является актуальной не только в PCO-Алания.

Защита от воздействия опасных природных явлений в странах с традиционной рыночной экономикой строится на принципах, прежде всего, пассивной защиты (уход из зон поражения), комбинируемой с экономическими условиями, поощряющими строительство в безопасных зонах и ограничивающими строительство в опасных зонах (запрет на строительство до возведения защитных сооружений, высокие ставки страхования и т.п.), определяемых картами опасностей.

Для повышения эффективности существующей системы мер по защите населения и объектов экономики от природных разрушающих процессов требуется проведение ряда мероприятий нормативного и законодательного характера. Одним из базовых документов такого характера является Градостроительный кодекс~[12]. Согласно ряду его положений создание карт, описывающих опасности в той или иной форме, является необходимым и совпадает с подходом зонирования территории, направленным на обеспечение благоприятной среды жизнедеятельности, защиту территорий от воздействия чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

При этом зонирование (т.е. выделение зон опасностей, см. Гл. 1.3) должно служить основой для решения следующих задач:

• выделение зон с ограничениями градостроительной деятельности . территорий и поселений и их защиты от воздействия чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

• определение для каждой территориальной зоны (подзоны) градостроительного регламента, устанавливающего совокупность видов и условий использования земельных участков и иных объектов недвижимости, а также допустимого их изменения;

• установление правового режима для каждой территориальной зоны в расчете на его применение в равной мере ко всем расположенным в ней земельным участкам, иным объектам недвижимости;

• установление дополнительных требований к отдельным объектам недвижимости, расположенным в зонах, градостроительная деятельность в которых подлежит особому регулированию.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является обоснование и создание карт природных опасностей для Горной? Осетии, разработка рекомендаций по составлению таких карт на основе дистанционных методов, моделирования и реконструкции событий катастрофического характера для повышения безопасности населения в^местах постоянного пребывания (проживания^ работы, отдыха). Методами эффективного достижения этой цели являлось получение данных о природной среде дистанционными методами, применением моделирования и реконструкции событий катастрофического характера. ^

Достижению поставленной в работе цели способствовало решение I следующих основных задач:

2. Разработка методики создания карт природных опасностей для Горной Осетии и их опытное составление для трех населенных пунктов. 1

3. Использование современных технологий анализа пространственных данных, моделирования природных процессов различного^ генезиса, комбинирования традиционных и инновационных технологий для оценки масштабов природных геологических процессов.

5. Проведение дистанционного и наземного мониторинга опасных природных и техногенных объектов на. территории Краснодарского Края, Горной Балкарии, Горной Осетии и Республики Дагестан для практического определения точности картирования по материалам аэровизуальных обследований.

6. Разработка методики и технологии реконструкции протекания опасных природных явлений, в т!ч на примере процесса катастрофического схода ледника Колка.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Основным источником фактического материала явились данные, методические приемы и технологии обработки пространственных данных, полученных автором при решении научных и практических задач повышения безопасности нахождения людей в горных условиях, создании банков пространственной информации, анализа, протекания опасных природных явлений, моделирования природных событий и проведения инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий и исследований.

Всего реализовано более 60 проектов, связанных с исследованиями опасных природных явлений и направленными на повышение безопасности от природных воздействий на Северном Кавказе, в которых автор участвовал в роли исполнителя и руководителя с 1998 по 2009 г.

Обращение к теме вызвано, прежде всего, катастрофическими событиями на леднике- Колка [141, 159]. Ознакомление с практикой применения карт опасностей в Швейцарии, их высокая практическая эффективность обеспечения безопасности населения открыли новый взгляд на возможности отечественной практики защиты от опасных природных явлений.

Методика применения дистанционных данных разрабатывалась и совершенствовалась в рамках работ по «Дистанционным методам при мониторинге геологической среды» (Территория работ: РСО-Алания, Республика Дагестан, Чеченская республика, Кабардино-Балкарская республика, Краснодарский край). Проводились многократные аэровизуальные • обследования участков мониторинга с производством цифровой фото- и видеодокументации. Полученный опыт был использован в работах по теме ГДП-200 для создания дистанционной основы на территорию PCO - Алания. Эффективность современных исследований повышается при использовании моделей явлений и ГИС - технологий [121 -125]. Были реализованы проекты по созданию «Геоинформационной системы Республики Северная Осетия-Алания», «Атлас Республики Северная Осетия - Алания».

Применение цифровой фото- • и видеоаппаратуры для целей картирования и дешифрирования опасных природных процессов требует проведения мероприятий по ее подготовке, таким образом была проведена

Калибровка цифрового фотоаппарата Nikon COOL PIX 4500» и другой аппаратуры. Разработка методики и технологии реконструкции опасных природных явлений на примере ледника Колка проводилась в рамках работ межведомственной комплексной экспедиции на леднике Колка с 2002 по 2005 г.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Большая часть проектов проводилась совместно с ведущими научными организациями РФ и РСО-Алания (ИФЗ, Институт географии, МГУ им.М.В.Ломоносова, ВНЦ РАН и др.). Были проведены работы по выявлению причин события, картированию самого ледника, зоны транзита и зоны аккумуляции. В рамках изучения события были созданы цифровые топографические карты, созданы ортофотопланы [144], произведена разбивка профилей, проведено несколько работ по дешифрированию материалов как до события, так и после него. Проведен анализ информации по ведущимся в районе Кармадонского ущелья организациями РАН, ведущих отраслевых институтов работам, выявление участков изучения различных типов экзогенных процессов». Автором производился сбор данных и координация деятельности межведомственной комплексной экспедиции (МИС РФ, МНР РФ, Росгидромет, РАН и.др.).

Применение методов моделирования позволило установить правильность научных предположений по ряду позиций протекания процесса «схода» ледника Колка. Создание количественной и вероятностной моделей селевого потока ледника Колка ниже Кармадонских ворот позволило рассчитать параметры селевого потока, при которых возможно поражение населенного пункта Гизель. Моделирование также успешно использовалось при оценке селевой опасности по долине р.Касайком-дон (строительство тоннеля). Моделирование лавинных процессов по долине р. Цей-дон (геоэкологические работы) и Мамисон-дон (инженерные геоэкологические изыскания) позволило определить зоны лавинных и селевых опасностей. Опыт использования моделирования при геоэкологических исследованиях позволяет с уверенностью применять его при определении зон потенциального поражения и категорий опасности. ' ' ' . ' . 13

Предшествующий опыт работы на объектах катастрофического характера и инженерной защиты, участие в научно-исследовательских разработках современных методов дистанционного мониторинга опасных геологических' процессов, позволил в короткие сроки провести разработку «Методики создания карт природных опасностей для Горной Осетии» [126]. Работа проводилась совместно с Цюрихским университетом, с привлечением широкого круга консультантов разных организаций в рамках проекта «Предупреждение опасностей в высокогорных районах» Швейцарского управления по развитию и сотрудничеству. Автор в течение нескольких рабочих поездок был ознакомлен со стратегическими направлениями по защите населения в Швейцарии, методикой разработки карт опасностей, технологиями полевых исследований и моделирования.

Аналогичная система защиты будет уместна и на территории Горной Осетии. Проведенные совместные исследования показали эффективность, практического применения карт природных опасностей. Предложенная методика была рекомендована научно-техническим советом «Севосетиннедра» для внедрения Министерству архитектуры и строительной политики PCO - Алания. На территорию трех населенных пунктов были созданы карты природных опасностей. Результат получил высокую оценку и реализован на практике. После этого были созданы карты опасных природных процессов. Цейского ущелья и Кадастровые карты Алагирского, Ирафского и Кировского районов, которые были использованы в целях градостроительного планирования.

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается: в разработке принципов,, методики и технологических приемов оценки природных опасностей, их картировании для зонирования территории; по категориям опасности. Результатом оценки являются карты природных опасностей, интегрировано определяющие категории зон поражения различными опасными природными процессами. В. соответствии с категориями опасности территорий регулируется возможность строительства - в зависимости от уровня ответственности сооружения. При создании карт природных опасностей рекомендуется применение моделирования, данных дистанционного зондирования и реконструкции прошедших ранее событий.

При создании таких карт рекомендовано применение математических расчетов и использование различных методик моделирования явлений, как экономичного и достаточного по точности метода определения количественных параметров опасных явлений. Одним из достоинств моделирования является возможность многовариантного расчета событий. Получаемые при моделировании параметры используются для выделения категорий опасности.

Для повышения эффективности работ по созданию карт природных опасностей возможно использование материалов аэровизуальных исследований. При этом обработанные дистанционные данные - так как это описано в данной работе, могут быть использованы для получения количественных параметров опасных природных явлений.

В случае невозможности получения сведений о деталях более ранних катастроф проводится реконструкция событий. Реконструкция события произведена на примере «схода» ледника Колка. Полученный при этом опыт, а также проведенные ранее работы на других объектах, были обобщены и на основании этого предложены методика и технология реконструкции опасных природных явлений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Доказана, на 9-ти эталонных участках с разными природными явлениями, возможность использования неметрической цифровой фото- и видеотехники для картирования природных объектов. Разработана методика подготовки аппаратуры и экспериментально определена точность картирования природных объектов.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД. Всего по направлению темы диссертации реализовано более 60 научных и производственных проектов, в которых автор участвовал в роли исполнителя и руководителя с 1998 по 2010 гг.

Значительная часть проектов проводилась совместно с ведущими научными организациями PCO — Алания и РФ (ИФЗ, Институт географии, МГУ им.М.В. Ломоносова, ВНЦ РАН и др.).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в повышении уровня безопасности населения в местах постоянного пребывания (проживание, работа, отдых), при снижении затрат на мероприятия по защите от опасных геологических процессов и ликвидации их последствий.

Методические рекомендации по составлению карт природных опасностей для Горной Осетии» [126] были рекомендованы для внедрения Министерству архитектуры и строительной политики PCO — Алания.

Карты природных опасностей в законодательном порядке должны ограничивать освоение горных территорий в соответствии с уровнем ответственности сооружений. Это позволит упорядочить процесс стихийной застройки на потенциально опасных участках, как то поймы рек, оползнеопасные участки, зоны поражения селевыми процессами.

Карты природных опасностей составляются, как правило, в пределах населенного пункта. Внедрение практики карт природных опасностей может быть катализатором обязательного страхования недвижимости, т.к. появится возможность объективной оценки самой опасности для каждого строения.

Определение количественных характеристик динамики опасных геологических процессов на основе моделирования и дешифрирования дистанционных материалов позволяет сократить сроки, расходы и повысить эффективность создания карт природных опасностей.

Апробация работы

Основные положения работы изложенные в «Методических рекомендациях по составлению карт природных опасностей для Горной Осетии» были доложены и одобрены на заседании научно-технического совета «Севосетиннедра» 28 марта 2006 г., и направлены в Министерство архитектуры и строительной политики РСО-Алания и заинтересованным организациям. На основе методических рекомендаций разработаны карты природных опасностей для трех населенных пунктов по заказу Министерства архитектуры и строительной политики PCO - Алания.

- «Методика составления карт природных опасностей» (заседание объединенного научно-производственного семинара Общественного совета Госкорпорации\ «Росатом» и Центра мониторинга состояния недр на предприятиях Госкорпорации «Росатом» ФГУГП «Гидроспецгеология» 24 марта 2010 г.); \ )'

- «Точность jGPS оборудования профессионального класса в условиях I горной местности» (Международная научно-практическая конференция 2011

22 сентября, 2Q07 г. в г. Владикавказ);

- «Дешифрирование дистанционных материалов для реконструкции процесса обрушения ледника Колка» и «Дешифрирование района Геналдонско^г катастрофы 2002 г. на основе разнородных данных дистанционного зондирования» (Международная конференция «Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах» в г. Владикавказ 23-24 июня 2004 г.);

- «Применение программы ArcPad при ведении крупномасштабных аэросъемочных 'работ» (Всероссийский форум «Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Образование»);

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следуннцих работах: убликацни по теме диссертационной работы: публикации в российских реферируемых изданиях: Т'алупЬшн И.В., к.г-м.н. Галушкина Е.Ю. Моделирование селевого потока при сходе ледника Колка В 2002 гОДУ // /'

Теоретическая и прикладная экология - Киров - 2010 № 2. С 13-16

Зарубежные издания, включенные систему индекса цитирования ВАК1 Web of Science: Science Citation Index Expanded http://vak.ed.gov.ru/ru/list/

THaeberli, W., Huggel, C., Kaab, A., Zgraggen-Oswald, S., Polkvoj, A.,' Galushkin, I., Zotikov, I. and Osokin, N. (2004). The Kolka-Karmadon rock/ice slide of 20 September 2002: an extraordinary event of historical dimensions in North Ossetia, Russian Caucasus. Journal of Glaciology, 50, P. 533-546

Остальные публикации:

Никитин М.Ю., Гончаренко О.А., Галушкин И.В., Хуггель К. Дешифрирование района Геналдонской катастрофы 2002 г. на основе разнородных данных дистанционного зондирования // Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах. Тезисы докладов Международной конференции в г.Владикавказ 2324 июня 2004 г. - Владикавказ 2004.

Галушкин И.В., Никитин М.Ю., Свинтицкий И. Л. Нефтепродуктовое загрязнение Чеченской республики по космоснимкам // ArcReview - 2002. - № 4. С. 8-9.

Галушкин И.В., Гончаренко O.A., Гроппен В.О. Использование космоснимков при экологических исследованиях окружающей среды // Тезисы докладов' участников IV международной конференции "Устойчивое развитие горных территорий: проблема регионального сотрудничества и региональной политики горных районов. - М: Арт-Бизнес-Центр" - 2001. - 2 п.л.

Никитин М.Ю., Хуггель К, Шварц М., Гончаренко O.A., Галушкин И.В. Дешифрирование дистанционных материалов для реконструкции процесса обрушения ледника Колка. // Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах. -Доклады международной конференции. Владикавказ - Москва 2326 июня 2004г. - С.160-171.

Запорожченко Э.В., Никитин М.Ю., Галушкин И.В., Галушкина Е.Ю. Дистанционные методы, цифровая аэросъемка в проектировании // Сборник научных трудов Северо-Кавказского института по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства (ОАО «Севкавгипроводхоз»), Выпуск 17. Пятигорск. -2007., С 150-155.

Галушкин И.В., Галушкина Е.Ю., Хугель К., Махгуд X. Разработка методических основ для составления карт природных опасностей Горной Осетии. // Тр. Северо-Кавказский горнометаллургического института (ГТУ). - 2006-С. 159-167.

Huggel С., Zgraggen-Oswald S., Kääb A., Haeberli W., Galushkin I. and Misetov A. Modeling and analysis of the 2002 Kolka Glacier erosion, avalanche formation and dynamics, and downstream mudflow hazards. Proceedings of the International Conference on High Mountain Hazard Prevention, Vladikavkaz-Moscow, June 23-26, 2004, Vladikavkaz, 196-203.

I 20

Huggel, С., Zgraggen-Oswald,. S., Kääb^ A., Haeberli, W., Frauenfelder, R., Galushkin,I. (2004): Fels-/Eislawinen-Katastrophe im Nordleaukasus - Lösungen zur Analyse, Beurteilung und Prävention der Gefahren: arcacktuell, 3, ESRI, 16-19:

Huggel, S. Oswald; W. Haeberli, A. Kaeaeb, A. Polkvoj, LGalushleiir and S.G. Evans. Geophysical Research Abstracts, Vol. 6, 02505, extraordinary processes of the 2002 Kolka/Karmadon rock/ice slide in he Caucasus mountains, North Osetia (Russian Federation), and current ätate of investigations. C. 2004

Huggel, C., Oswald, S., Kääb, A., Haeberli, W., Polkvoj, A. and Galushkin, I. (2003c): Application potential of very-high resolution remote Sensing data (QuickBird) for high-mountain hazards: a case study with the 2002 rock/ice avalanche disaster in the Russian Caucasus. Geomorphic Hazards: Towards the Prevention of Disasters, IAG Regional Geomorphology Conference, Mexico City, October 27

Novembfer 2, 2003, Abstracts, 106-107. i

Благодарности.

I '

Ав|ор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.г-м.н. ¿А. Головину, к.г-м.н. И.Г. Спиридонову, с.н.с. М.Ю. Никитину, O.A. Говчаренко, д.г-м.н. С.Н. Волкову, к.г-м.н. Э.В. Запорожченко, д.г-м.н. АМИванову, к.г-м.н. О.К.Вдовиной, д.г-м.н. B.JI. Познанину, p.h.d. КуХуггелю, М. Хорсту и многим другим за научные консультации, методическую и практическую помощь при работе над материалами диссертации, Швейцарскому управлению по развитию и сотрудничеству за предоставленную возможность проведения научных работ, ознакомительных исследований и координаторам проекта «Предупреждение опасностей в г ' высокогорных районах» З.П. Кабуловой и В.Е. Галкиной.

Авфр благодарен коллегам ОАО «Севосгеологоразведка» с которыми проработал много лет над вопросами рассматриваемыми в работе. I

Отдельно автор благодарит уникального знатока Горной Осетии, засаженного спасателя МЧС России P.A. Тавасиева за консультации и ' \ 1 : многолетнюю помощь при проведении исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Галушкин, Игорь Викторович

Проведено многовариантное моделирование катастрофических селевых событий и проанализирован процесс катастрофического «схода» ледника Колка 2002 г. Для моделирования и заверки его результатов потребовалось создание цифровой модели местности крупного масштаба и ортофотоплана.

Моделирование для селевого потока проведено по двум методикам, вероятностной и количественной. Обе модели базируются на ЦМР, что делает результаты не только реалистичными, но и дает возможность оценить их достоверность на картографических данных и ДДЗ (ортофотопланы и космические снимки, рис. 3.10).

Для зоны селевого потока на основе моделирования можно сделать следующие выводы:

• моделирование достаточно устойчиво и реально описывает распространение процесса, особенно в той части модели, где исходный топографический материал был более высокого качества;

• зона поражения селевого потока потенциально распространяется на часть населенного пункта Гизель;

• для поражения части с.Гизель первоначальный объем должен составлять не менее 150 млн.м (табл. 3.1, рис. 3.6);

• на основе полученных данных возможно выделение зон селевой опасности в категориях опасности, приведенных в главе 1 настоящей работы.

На основе количественной методики моделирования определены параметры селевого потока 2002 г. Количественное моделирование подтверждает, что при объеме селевого потока в 7 млн.м3, процесс достигнет границы населенного пункта Гизель.

Для процесса «схода» ледника Колка создана модель, заверенная полевыми наблюдениями, ее соответствие прошедшему явлению установлено высотой и количеством фаз явления (глава 4 настоящей работы).

4. Методика и технология реконструкции опасных природных явлений на примере «схода» ледника Колка

Проведена реконструкция "схода" ледника Колка, что позволило выявить механизмы и параметры катастрофического процесса. На основе проведенной работы создана технология реконструкции опасных геологических процессов в горных условиях

Крупные события катастрофического характера имеют ключевое значение для зонирования территории по категориям опасности [75]. Такие явления происходят редко, зачастую оставляя минимум информации, пригодной для картирования зон опасностей. Для определения параметров этих событий, причин возникновения, механизма протекания необходимо проведение реконструкции события [153 - 155].

Как пример, произведена реконструкция события «схода» ледника Колка до «Кармадонских ворот». Полученный при этом опыт, а также проведенные ранее работы на других объектах, были обобщены и на основании этого предложены методика и технология реконструкции опасных природных явлений в условиях горных стран.

Известность, значительный объем информации по данному событию и описание главы 3.1 позволяют автору не останавливаться на истории события [94, 118, 166 - 168, 170], описанию вводных деталей, а сразу перейти к рассмотрению сути вопроса — реконструкции.

4.1. Реконструкция протекания Кармадонской катастрофы 2002 г.

Геналдонское событие 2002 г. — одна из крупнейших катастроф последних лет. До сих пор многие аспекты протекания события и его причины остаются не выявленными, либо являются спорными.

Основой работы послужили архивные данные, топографические материалы, космические снимки высокого разрешения QuickBird [169], материалы цифровых воздушных снимков, аэрофотоснимков до и после события, наземных исследований, а также математические модели прохождения ледово-каменных масс от зоны обрушения до зоны аккумуляции. Моделирование подтвердило выдвинутые положения о распределении материала при прохождении ледово-каменного потока.

Главной задачей обработки дистанционных данных явилось изучение состояния геологической среды в зоне поражения Кармадонского ледово -каменного потока после его прохождения, строение сформированных потоком накоплений, реконструкция протекания самого события [152 — 155].

4.1.1. Методы и оборудование

Основой для работы послужили космические снимки высокого разрешения [169]. Геокодированные космические снимки по изобразительным качествам и разрешению вполне приемлемы для дешифрирования в крупном масштабе совместно с материалами цифровой аэросъемки.

По всей зоне проведены геологические маршруты, сопровождавшиеся фото- и видеодокументацией, собраны архивные данные.

Все дистанционные материалы были распределены по участкам, отчетливо обособленным друг от друга. В пределах каждого из участков все данные подвергались тщательному визуальному анализу, сопоставлению с плановым КС данного участка и выносу на последний всех элементов дешифрирования. Кроме того, было проведено стереоскопическое дешифрирование крупномасштабных аэрофотоснимков по залету, проведенному в ноябре 2002 г., что позволило существенно детализировать строение зоны транзита и аккумуляции ледово-каменных накоплений. Наличие разноракурсных и разномасштабных снимков на один и тот же объект позволило с достаточной степенью достоверности не только провести картирование, но и определить его генетическую принадлежность, особенности взаимоотношений с другими накоплениями.

На втором этапе проведен общий анализ, уточнение и привязка генетических типов накоплений друг с другом в пределах смежных участков.

Примененная методика анализа и дешифрирования позволила составить детальную схему соотношений генетических типов накоплений, сформированных в результате события 20 сентября 2002 г., выявить механизм его протекания, а моделирование по оригинальной методике позволило подтвердить полученные выводы.

4.1.2. Динамика формирования ледово — каменного и селевого потоков

По результатам дешифрирования, особенностям строения рельефа ледового тела выделено три основных фазы процесса, они названы по трем населенным пунктам в зоне отложения: Генальская, Канийская, Санибанская.

Наличие фаз особенно четко фиксировалось в зоне транзита (рис. 4.1) и обусловлено характером протекания самого события и особенностями зоны транзита. Даже если условно принять старт всей массы одновременным событием, то все равно, такая масса не способна равномерно разместиться в долине Геналдон. Об этом же свидетельствует моделирование процесса обвала, проведенное Швейцарским федеральным исследовательским институтом [171 - 172]. Модель показала, что поток должен был разложиться на несколько «порций» (рис. 4.2).

4.1.2.1. Генальская (начальная, фронтальная) фаза накоплений

Фаза вызвана событием обвала ледово-каменных масс со склона Джимарай-хох. Материал прошел по леднику Майли, оставил на правом борту, ниже ледника, след. Отпечаток имеет широкую амплитуду и достигает 800 м по протяженности и 300 м по высоте. Накопления Генальской фазы сформированы начальной, высокоскоростной стадией потока (имеющей как отмечает Васьков И.М. роторный тип движения), несущей разноразмерные

Рис. 4.1 Следы фаз движения ледово-каменных масс (фото автора) к

4" с I т-

Рис. 4.2 Моделирование процесса схода ледово-каменных масс оглаженные ледяные глыбы с подчиненным количеством крупнощебнисто-глыбового заполнителя. Масса имела значительное количество воздуха, представляла лавинообразный поток, в котором и окатывались обломки льда. Материал этой стадии потока первым достиг котловины, по основному вектору перемещения и был остановлена правым бортом котловины у развалин с. Генал, и, далее перемещаясь вдоль юго-западного склона

Скалистого хребта, частично заполнил собой долину Кауридона и Геналдона вдоль правого борта до Кармадонских ворот. Непосредственно под с. Генал сохранился фрагмент ее высокого «заплеска» и удара (рис. 4.3).

Рис. 4.3 «Заплеск» первой фазы ледово-каменного потока, выделено красным (фото автора).

На склоне зафиксированы следы ударной волны — раздавленные и вбитые в склон деревья и глыбы пород (рис. 4.4).

Генальская фаза накоплений по вектору основного удара потока сопровождалась отседанием масс по циркам отрыва. Контакт налегания на нее последующей начальной подфазы Канинской фазы накоплений имеет линейную форму и достаточно хорошо выражен.

Накопления этой фазы выявлены вдоль правого склона долины Геналдона - Кауридона, в виде узкой полосы, протягивающейся до «Кармадонских ворот».

Рис. 4.4. Следы ударной волны: расплющенные и «вбитые» в склон древесные стволы. Хорошо видна граница отложения материала (фото автора).

Фаза представляет собой, в основном, узкую полосу, вдоль правого борта долины (рис. 4.5). В остальной части котловины материал фазы погребен последующими, более мощными порциями.

Канинская фаза

Накопления этой фазы, второй по счету в пределах ледового тела, расположены рядом с с.Н.Кани, почему и названы Канийскими. Они выполняют собой центральную часть и западную половину Кармадонской котловины, проникают вдоль левого ее борта до Кармадонских ворот.

Канийская фаза преимущественно сложена крупными блоками льда, размером до 10-30 м в поперечнике, вероятно содержит основное количество разнородного глыбово-обломочного материала из зоны деструкции ледника Колка, включая материал зоны обрушения. Она, судя по всему, соответствует основной стадии эвакуации масс из ложа Колки и перекрывает в

Кармадонской котловине накопления Генальекой фазы. Контакт между Генальекой и Канинской фазами потока хорошо читается в центральной части перспективного снимка (рис. 4.6) ж. \

Жл \ Щ . --т V

Л*

Ъ; -у*

Ч \ *4 ь ШдаЛД1,

Яа? г 3 С 4 " «'Л

Рис. 4.5 Отложения Генальекой фазы (выделены в коричневом оттенке) Канийская (основная, центральная) фаза накоплений (фото автора).

Канийская фаза накоплений, в отличие от предыдущей, имеет резко выраженный неровно-бугристый грядовый рельеф. Наличие гряд на поверхности может восприниматься как эффект «торошения» масс в процессе столкновения фронта потока с накоплениями предыдущей Генальекой фазы и последующим их сжатием.

Рис. 4.6 Контакт Генальской и Канинской фаз потока (фото автора).

Это также свидетельствует и о значительно меньшей скорости перемещаемого материала. Обращают на себя внимание структуры отрыва с плоской поверхностью в тыловых частях гряд, их изгиб в направлении перемещения масс, достаточно четко выраженная надвиговая форма контакта с подстилающей Генальской фазой потока.

В пределах Канинской фазы накоплений с единой морфологией потока может быть выделено две ее подфазы - передовая, обозначенная как II-1 (рис. 4.7) и последующая - И-2. (рис. 4.8). Передовая подфаза накоплений (II-1), судя по морфологии ее поверхности, после надвигания масс на Генальскую фазу накоплений продвигалась главным образом в сторону Кармадонских ворот по левой стороне котловины. В процессе «вжимания» ледовых масс между крутым скальным бортом котловины и Генальской фазой накоплений в сравнительно узкое пространство перед Кармадонскими воротами и возникла многочисленная сеть параллельно ветвящихся трещин отрыва, которые можно кинематически воспринимать как сдвиговые деформации внутри потока.

Рис. 4.7 Канийская фаза, передовая подфаза (II-1), выделено коричневым цветом (фото автора)

Рис. 4.8 Канийская фаза, последующая подфаза (Н-2), выделено коричневым цветом (фото автора)

Образование трещин отрыва — левостороннего сдвига сопровождалось вжиманием ледовых масс в нижние части овражных врезов левого борта котловины, в сторону которых был частично направлен вектор перемещения масс после фронтального удара об материал Генальской фазы потока. Трещины отрыва в плане имеют частый параллельный характер расположения, кулисную форму в плане, были полностью сформированы к моменту остановки потока. В результате перемещения ледовых масс вдоль левого борта Кармадонской котловины и их скучивания в фронтальной части образовалась положительная продольная ступень в рельефе вплоть до Кармадонских ворот, где она наиболее резко выражена. Продольная ступень между Генальской и передовой подфазой II-1 Канинской фазы хорошо читается в рельефе по наличию уступов и параллельной системы трещин их разделяющих в Кармадонских воротах.

Последующая подфаза накоплений (П-2) выделена по морфологическим признакам в центральной части Кармадонской котловины. Между селениями Кани и Генал располагается хорошо выраженный в рельефе в виде вала изогнутый в плане фронт накоплений, частично надвинутый на накопления передовой подфазы.

Поверхность контакта между подфазами II-1 и П-2 имеет изогнутую форму. В основании фронтального вала прослеживается линия поверхности раздела, морфологически представляющая собой надвиговую поверхность. Поверхность сместителя между подфазами II-1 и П-2 Канинской фазы накоплений имеет притертый характер за счет проскальзывания по поверхности подстилающих накоплений. Подфаза накоплений П-2 частично протягивается в сторону с. Саниба.

Сапибанская (финальная, тыловая) фаза накоплений.

Санибанская, или иначе финальная (тыловая) фаза накоплений (рис. 4.9) завершает собой образование ледового тела квазиледника. На модели Швейцарского федерального института это выглядит так, как отмечено на рис. 4.10. Она формировалась, когда практически вся Кармадонская котловина была заполнена предыдущими накоплениями.

Рис. 4.9. Санибанская, или иначе финальная, тыловая фаза накоплений, выделено коричневм (фото автора)

Рис. 4.10. Вид Санибанской фазы (выделено красным) на модели Швейцарского федерального института

Санибанская фаза возникла из хвостовой части ледово-каменного потока, двигавшегося по долине Геналдона с меньшей скоростью, чем предыдущие его стадии, и имевшему, как следствие, меньшую несущую способность и обогащенную водной составляющей. Этим можно объяснить наличие элементов затекания масс, ясно читаемых в рельефе ее фронтальной части. Так же, как и в предыдущих случаях, морфологически ясно выражен передовой вал с торошением масс и наличием пограничного шва с подстилающими накоплениями Канинской фазы. «Проскальзывание» накоплений Санибанской фазы по поверхности Канийских накоплений имеет изогнутую в плане поверхность с разворотом масс в сторону долины Кауридона, что хорошо видно на снимке (рис. 4.11). Очевидно, что скорости перемещения этих двух фаз значительно ниже двух первых.

Рис. 4.11. Контакт накоплений Санибанской фазы по поверхности Канинских накоплений, стрелками указаны границы (фото автора)

4.1.3. Результаты реконструкции

В результате проведенных исследований сделаны следующие ивыводы:

• составлена схема дешифрирования комплекса накоплений в очаге формирования обвала, в ложе ледника Колка и в долине р. Геналдон, сформированных после 20.09.2002 г.;

• предложен вариант интерпретации динамики процесса формирования ледово - каменного и селевого потоков, их транзита и аккумуляции;

• получены предварительные закономерности распределения твёрдой составляющей как в теле квазиледника, так и в зонах транзита и разгрузки селевого потока.

По дистанционным материалам реконструирована схема произошедшего события, которая согласуется с данными моделирования.

Дана характеристика ледово-каменных накоплений, условий их залегания и соотношения с подстилающими отложениями ложа.

Отмечено секущее и наложенное соотношение отложений разновременных фаз внутри общего потока, наличие сложной кинематики продольных и поперечных волновых колебаний.

Выявлено по меньшей мере три флуктуации потока:

• начальная Генальская фаза, с максимальным по фронту воздействием на склоны и лавинно-воздушным набросом обломочного материала с контактами несогласного прилегания и заполнением отрицательных форм рельефа, а также образованием примазок ледово-каменного материала, фаза инициирована обвалом ледово-каменных масс со склона Джимарай-хох;

• основная, Канинская фаза, состоящая из двух подфаз заполнивших центральную часть и левый борт котловины вплоть до Кармадонских ворот;

• заключительная, Санибанская, финальная или тыловая, фаза, имеющая рисунок пластического течения, следы которой фиксируются в придонной части ложа и наложены на предыдущие фазы.

4.2. Методика и технология реконструкции опасных природных явлений

На основе опыта проведенных работ по реконструкции события 2002 г. в Геналдонском ущелье составлена схема (рис. 4.12) проведения реконструкции событий катастрофического характера в горных странах, параметры явления которых важны, но не установлены. При разработке схемы обобщен и использован опыт исследования и других природных катастроф (Герхожан) и опасных природных явлений (Краснодарский Край, Республика Дагестан, Горная Осетия).

Документ (10) Номер шага

Процесс 1,2, 3 ^ Предьщущие шаги

Рис. 4.12 Схема реконструкции события

Далее приводятся 10 шагов по реконструкции опасных природных явлений. Шаги описаны примерно в том порядке, в каком они производятся, но часть работ требует скорейшегого проведения. Обобщенный график затрат времени и соотношения «Шагов» приводится в табл. 4.1.

Предлагаемые методика и технологические приемы направлены на практическое, наиболее эффективное решение конечной цели — реконструкции протекания сложного и многофакторного природного явления.

Шаг 1. Сбор картографических документов разного масштаба по району события. В исключительных случаях потребуется создание топографической основы. Все карты должны быть геокодированы, желательно в одной системе координат. Как показывает опыт, перепроецирование «на лету» поддерживается не всеми программами и иногда приводит искажениям проекции. Материалы используются при дешифрировании, полевых наблюдениях, составлении геологической карты, реконструкции события и в заключительных материалах.

Заключение

В работе предложено создание карт природных опасностей, основы и технологические приемы. В первой главе рассмотрены карты опасностей; применяемые в мире, принципы и зарубежный опыт создания таких карт. Карты опасностей, применяемые в США, странах Европы, Тихоокеанского региона учитывают, как правило, не весь спектр опасных явлений, а только наиболее проблемную их группу. Несмотря на национальные различия, основы составления карт являются идентичными. Однако подходы к выделению зон опасности, применяемые в других странах не приемлемы в России по ряду причин законодательного, методического и технического характера. В связи с этим необходимым является обоснование собственных принципов создания карт опасностей. 4

Рассмотрены вопросы основ безопасности в Российской Федерации, которые строятся в т.ч. на системных исследованиях, совершенствовании нормативных, правовых, методических и организационных мероприятиях, совершенствовании научных основ анализа опасных природных явлений. В этом же направлении рассматривается и настоящая разработка.

В работе на научной основе предложено зонирование территории по категориям природной опасности, предложены ограничения по размещению объектов с постоянным нахождением людей.

Карты природных опасностей являются составляющими карт опасностей для РФ. В работе даны необходимые пояснения по составу полевых и камеральных работ. Детальное описание работ не приводится^ так как методически полевые работы соответствуют рекомендациям нормативных документов, приведенным в списке литературы. Технология формирования ГИС-проекта и обработки пространственных данных также является весьма широко распространенной и в данной работе не рассматривается.

Категории опасностей соответствуют нормативным документам и правилам, применяемым в градостроительной сфере РФ. Для создания карт природных опасностей используются карты опасных природных процессов, в работе рассматриваются современные технологии их составления: на основе дистанционных данных, моделирования и реконструкции событий.

В работе предложен ряд терминов, которым было дано определение, в частности:

• карта опасностей;

• карта природных опасностей;

• карта техногенных опасностей;

• зона вероятного поражения;

• зона опасности;

• категория опасности.

Эффективность, эргономичность создания карт природных опасностей является одним из факторов их успешного создания и внедрения. Это возможно достичь при использовании современных технологий, в т.ч. дистанционных методов исследования геологической среды, моделировании и реконструкции протекания опасных природных явлений.

На основании проведенных исследований на 9-ти полигонах проявления опасных природных явлений на Северном Кавказе была определена возможность использования цифровой фото- и видеотехники полупрофессионального типа для получения количественной информации об опасных природных процессах.

Исследования проводились на участках расположенных в Краснодарском крае, Кабардино-Балкарской республике, Республике Северная Осетия - Алания, Республике Дагестан.

Точность картирования естественных элементов рельефа определялась путем сравнения результатов дешифрирования и полевого картирования.

Элементами слежения являлись: линии абразионного уступа; линии береговой эрозии; линии уступа овражной эрозии; линии эрозионного уступа склона; параметры искусственных реперов различного типа, в т.ч. линейных, точечных, уровенных и т.п, определялась их читаемость, контрастность разных цветов и т.п.; контур озера; гипсометрический разрез; линия отрыва (бровка обрыва) оползневых масс по контуру постоянных неподвижных реперов; положение подвижных реперов; дневная поверхность с отрисовкой горизонталей на площади и имеющегося кондиционного поперечного и продольного перекрытий кадров цифровой фотосъемки; линейные искусственные сооружения; карстовые проявления; эрозионный уступ техногенных объектов; гипсометрический профиль; состояние элементов инженерной защиты; гипсометрический уровень развалин и точек инженерных сооружений; разрез; получение координат естественных реперов.

Опорной сетью на участках являлись: дистанционные искусственные реперы; промежуточные точки; пикеты на элементах техногенных объектов; вспомогательные точки; материалы исполнительной документации при строительстве дороги и элементов ее инженерной защиты; пикеты дорожной разбивки; ленты и блоки силового ограждения; опоры ЛЭП.

В результате исследовательских работ, проведенных автором, практически установлена возможность использования цифровой фото- и видеотехники для картирования и мониторинга экзогенных природных процессов. Точность цифровой аэрофотосъемки соответствует масштабам 1:1 500 — 1:5 ООО, а точность цифровой видеосъемки масштабам 1:7 ООО — 1: 25 ООО.

Одним из аспектов эффективного подхода к составлению карт природных опасностей является применение моделирования опасных • природных процессов. Современный подход к моделированию базируется, как правило, на основе цифрового рельефа местности. Из многочисленных программ моделирования опасных природных процессов в работе использовались только Flow2D и модуль ГИС ArcINFO v.8, разработанный в Цюрихском университете. Проведено моделирование селевых потоков по рекам в населенных пунктах Галон, Садон, Верхний Мизур и лавин в Цейском ущелье.

Моделирование селевого потока ледника Колка проведено по двум независимым методикам, основанным на количественном и вероятностном подходах. При этом обе модели показали близкие результаты. Результаты совпадают с данными катастрофы на местности и позволили прогнозировать объем «сбрасываемого» материала и объем селевого потока при котором он может достичь границ населенного пункта Гизель.

В целом моделирование достаточно точно описывает природные процессы, что было подтверждено проведенными работами. При моделировании могут быть получены качественные и количественные данные для построения карт природных опасностей. Проведенное моделирование позволило установить параметры селевых процессов.

Для анализа опасности природного явления необходимы данные о его характере, параметрах и, самое главное, причинах, которые часто не являются, однозначными. Реконструкция опасного природного события требует определенных подходов и приемов. Алгоритм решения подобной задачи разработан на примере «схода» ледника Колка в 2002 г. Используемые при этом подходы, методы и технологические приемы обобщены в рекомендации по реконструкции природных явлений. Шаги по реконструкции описаны и сведены в единую схему, приведенную в данной работе.

Методика составления карт природных опасностей для Горной Осетии» рассмотрена на научно-техническом совете Роснедра по РСО-Алания и рекомендована для практического внедрения. По заказу Министерства архитектуры и строительной политики PCO — Алания проведены работы по оценке опасности в трех населенных пунктах: Садон, Галон, Верх.Мизур, пострадавших от селевых и оползневых процессов. На территорию этих административных образований созданы карты природных опасностей.

Применение этих карт позволило принять управленческие решения по защите населения. В населенном пункте Галон население выселено полностью, в пос.Садон оно выселено из опасных зон, в селении Верхний Мизур принято решение об отселении части жителей.

Карты природной опасности могут способствовать развитию страхового рынка РФ (текстовое приложение 1), являются документом регулирования градостроительной деятельности. Их внедрение повысит защищенность нахождения граждан в местах постоянного пребывания: проживания, работы, отдыха. Это позволит значительно сократить расходы бюджетов всех уровней на возмещение ущерба и восстановление объектов после проявления опасных природных явлений, а также сократить т.н. безвозвратные социальные потери.

Текстовые приложения

Текстовое приложение 1. Перспективы практического использования; карт природных опасностей в страховом секторе экономики России

Страхование - существенный показатель защищенности населения и экономики любой страны. Карты природных опасностей предназначенные для защиты населения и объектов промышленности могут быть использованы и как инструмент эффективной оценки ставок страхования. В связи с этим необходимо получить общее представление о перспективах самого страхового рынка. Провести сравнение с аналогичной практикой в других странах. В 2007 году объём собранной страховой премии всеми страховыми компаниями мира достиг 4,1 трлн долларов США, увеличившись на 2,5% по сравнению с 2006 годом28 (табл. тп. 1.1). Эта тенденция не претерпевает существенных изменений;

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Галушкин, Игорь Викторович, Москва

1. Временные требования к геологическому изучению и прогнозированию воздействия разведки и разработки месторождений полезных ископаемых на окружающую среду. М.: ГКЗ, 1991.

2. ГОСТ 21.302-96 Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям. Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве. М. 1997.

3. ГОСТ Р 22.0.02-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины иопределения основных понятий. М.: Госстандарт России, 1994.

4. ГОСТ Р 22.0.03-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природныечрезвычайные ситуации. Термины и определения. — М.: Госстандарт России. 1995.

5. ГОСТ Р 22.0.06-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Источникиприродных чрезвычайных ситуаций. Поражающие факторы. Номенклатурапараметров поражающих воздействий. М.: Госстандарт России. 1995.

6. ГОСТ Р 22.0.10-96 Правила нанесения на карты обстановки о чрезвычайныхситуациях. Условные обозначения. М.: Госстандарт России. 1996.

7. ГОСТ Р 22.0.11-99 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Предупреждениеприродных чрезвычайных ситуаций. Термины и определения. М.: Госстандарт1. России. 1999.

8. ГОСТ Р 22.1.04-96. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг аэрокосмический. Номенклатура контролируемых параметров чрезвычайных ситуаций. М.: Госстандарт России. 1996.

9. ГОСТ Р 22.1.07-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных метеорологических явлений и процессов. Общие требования. М.: Госстандарт России. 1999.

10. Градостроительный кодекс Российской Федерации. № 190-ФЗ от 29.12.2004. принят ГД ФС РФ 22.12.2004.

11. Закон РФ «об охране окружающей среды». № 7-ФЗ от 10.01.2002 (Принят ГД ФС РФ 20.12.2001)

12. МДС 30-1.99 Методические рекомендации по разработке схем зонирования территории городов. -М.: Госстрой России. 1999.

13. Методические рекомендации по изучению эколого-геологических условий городских агломераций и территориально-промышленных комплексов УССР. — Днепропетровск: Укргеология, 1988.

14. Методические рекомендации по составлению эколого-геологических картмасштаба 1:1000000-1:500000. Ред. Островский JI.A., Островский В.Н., Шахнова Р.К. (сводная легенда и макеты). М.: ВСЕГИНГЕО, 1990.

15. Методические рекомендации по составлению раздела «Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций» проектов строительства предприятий, зданий и сооружений. -М.: МЧС России, 2001.

16. Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года. Федеральная целевая программа. Утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 6 января 2006 г. № 1.

17. СНиП 22-01-95. Геофизика опасных природных воздействий. Министерство строительства Российской федерации. — М. 1996.

18. ПНАЭ Г-05-035-94. Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты. — М. 2000.

19. ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету (СТ СЭВ 384-87). Государственный строительный комитет СССР.-М. 1988.

20. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территрий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. Федеральное агентство по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству (Госстрой). М. 2004.

21. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. Издание официальное. Государственный комитет Российской Федерации по жилищной и строительной политике (Госстрой России). — М. 2004.

22. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Государственный комитет Российской Федерации по жилищной и строительной политике (Госстрой России). М. 1997.

23. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть. I. Общие правила производства работ. Государственный комитет Российской Федерации по жилищной и строительной политике (Госстрой России). М. 1997.

24. ГОСТ 20522-96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. Межгосударственная научно-техническая комиссия ' по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС).-М. 1996.

25. Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года. Утверждена Указом Президента Российской Федерации от 12 мая 2009 г. № 537.

26. Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию масштаба 1:50000 1:25000 (1:200000 - 1:100000). - М.: ВСЕГИНГЕО, 1990.

27. Экологическая доктрина Российской Федерации. Одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2002 г. № 1225-р.

28. Answers to the questionnaire on hazard mapping. Administration for civil protection and disaster relief. Republic of Slovenia ministry of defence. — Kardeljeva, 2003.

29. Vallance J.W., Schilling S.P., MatHas O., Rose W.I., Howell M.M. Volcano Hazards at Fuego and Acatenango, Guatemala. Open-File Report 01-431. U.S. GEOLOGICAL SURVEY. Vancouver, Washington U.S.A. 2001.

30. India Natural Disaster Profile. The Earth Institute. Delhi, 2004.

31. Preventable Losses: Saving Lives and Property through Hazard Risk Management. A Comprehensive Risk Management Framework for Europe and Central Asia. Pusch C.

32. The World Bank. Washington, D.C. 2004.

33. Атлас природных и техногенных опасностей в Российской федерации. М.: ООО "Издательско-продюсерский центр «Дизайн. Информация. Картография», 2004.

34. Анализ и оценка природных рисков. Материалы международной конференции. -М., 1997.

35. Астахов Д.Г., Новаковский Б.А. Возможности современных средств иллюстративной графики при создании и оформлении карт с использованием ГИС-технологий. Барнаул. 1998.

36. Аэрофотосъемочные работы. Справочник. М.: Транспорт, 1984. - 200 с.

37. Берлянт A.M. Картографический метод исследования. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1988.

38. Берлянт A.M. Картография. М.: Аспект-Пресс, 2001.

39. Богомолов. Дешифрирование аэрофотоснимков. М., Недра 1976. - 145 с.

40. Броунов А.К., Пузаченко Ю.Г., Сорокин А.Д. Картографическая основа ГИС предупреждений чрезвычайных ситуаций. М.: Изв. РАН. Сер.геогр. 1993. №5.

41. Брюханов А. В., Господинов Г. В., Книжников Ю. Ф. Аэрокосмические методы в географических исследованиях. М.: Изд-во МГУ, 1982. - 232 с.

42. Васмут А.С., Магнутова JI.A. Об использовании компьютерных технологий в экологическом картографировании. М.: Геодезия и картография, 1998.

43. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука, 1989. - 181 с.

44. Голубев Г.Н. Геоэкология М: ГЕОС 1999.- 427 с.

45. Глазовская М.А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу. М.: Наука, В сб.: Устойчивость геосистем 1983. — 61 - 78 с.

46. Гонин Г. Б. Космическая фотосъемка для изучения природных ресурсов. Л.: Недра, 1989.-319 с.

47. Гулакян К.А., Контцель В.В., Постоев Г.П. Прогнозирование оползневых процессов. М.: Недра, 1977. - 135 с.

48. Гурьева З.И. и др. Аэрофотометоды геолого-геоморфологического исследования внутреннего шельфа и берегов морей. М.: Недра, 1976. — 227 с.

49. Дистанционное зондирование: количественный подход: Пер. с англ. Под ред. А. С. Алексеева. М.: Недра, 1983.-415 с.

50. Доклад о состоянии и развитии российского рынка страхования за 2008 год. Федеральная служба страхового надзора. Москва, 2009.

51. Долговременные прогнозы проявления экзогенных геологических процессов. -М.: Наука, 1985г., 150с.

52. Дэвис Дж.С. Статистический анализ данных в геологии. В 2 кн. М., Недра, 1990. - 204 с.

53. Залиханов М.Ч. Снежные лавины и перспективы освоения гор Северной Осетии. — Орджоникидзе: Издательство ИР. 1974. —141 с.

54. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. JT.: Гидрометеоиздат, 1979.-375 с

55. Кац.Я.Г., Ушаков С.А. Экологическое состояние территории России. М.: Академия 2001. - 128 с.

56. Киенко Ю. П. Введение в космическое природоведение и картографирование. М.: Картгецентр- Геодезиздат, 1994. - 212 с.

57. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований. М.: Академия, 2004. — 336 с.

58. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. — М., Минприроды, 1992.

59. Методические рекомендации по ведению государственного мониторинга геологической среды на территории субъектов РФ. — М.: Минприроды, 1998.

60. Методические рекомендации по проведению специального инженерно-геологического обследования и составлению карт районов, потенциально опасных и подверженных оползням, обвалам и другим экзогенным геологическим процессам. М.: ВСЕГИНГЕО, 1979. - 40 с.

61. Методическое письмо по организации и ведению мониторинга экзогенных геологических процессов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1984. - 15 с.

62. Михайлов А.Е., Рамм Н.С., Аэрометоды при геологических исследованиях. — М.: Недра, 1975.- 197 с.

63. Новаковский Б.А. Картографо-фотограмметрические аспекты геоинформатики. — М.: МГУ, 1995.

64. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах. Учебное пособие в системе образования МЧС России и РСЧС. — М.: «Деловой экспресс», 2004.-118 с.

65. Пендин В.В. Комплексный количественный анализ информации в инженерной геологии М: КДУ.- 354 с.

66. Попов К.П. Памятники природы Северной Осетии. Владикавказ: "Ир", 1994. -118с.

67. Природные ресурсы РСО-Алания. / М-во охраны окружающей среды РСО-А. Отв. Ред. Вагин B.C./т. 10. Водные ресурсы. Владикавказ: Ир, 2001. -242 с.

68. Пузаченко Ю.Г., Броунов А.К. Географические основы предупреждения и ликвидации последствий природно-техногенных катастроф. // Изв.АНСССР Сер.геогр. 1991. С-40 53.

69. Природные ресурсы Республики Северная Осетия-Алания. Климат. Владикавказ: ИР. 2001г. 145 с.

70. Проблемы изучения опасных геологических процессов. М.: ПНИИИС, 1988г. -155 с.

71. Радиолокационные методы исследования Земли / Под ред. Ю. А. Мельника. М.: Советское радио, 1980. — 262 с.

72. Ревзон A.JI. Картографирование состояния геотехнических систем. М.: Недра, 1992.-223 с.

73. Реймерс.Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. -637 с.

74. Ротанова И.Н. Экологическое картографирование России: содержание карт и использование в исследованиях окружающей среды. Аналит. обзор / СО РАН. ГПНТБ, ИВЭП, Науч. ред. В.И. Булатов. Новосибирск, 2005. - 5 а.с.

75. Руководство по аэрофотосъемочным работам. — М.: Воздушный транспорт, 1988г. -334 с.

76. Рыбальский Н.Г., Малярова М.А. и др. Экология и безопасность. Справочник, том 1,2,3. М.: ВНИИПИ, 1993.

77. Светлосанов В.А. Устойчивость и стабильность природных экосистем. Итоги науки и техники, т.8., 1990. 199 с.

78. Суворов А.К. Геоинформационные технологии и экологическое картографирование. — М.: Геоинформкартографирование, 1993. — 243 с.

79. Уткина И.А., Обридко С.В., Щадрина Т.Ю., Явелов А.В. Использование геоинформационных технологий в природоохранной деятельности: практика и перспективы. М.: РАГС 1-5 июня 1998.

80. Цогоев В.Б. Гидроминеральные ресурсы Северной Осетии. Орджоникидзе: "Ир", 1969.-410 с.

81. Экологическое картографирование на современном этапе. JL, 1991. Кн. 1.

82. Экология Владикавказа: проблемы и решения. Кайтуков М. 3., Государственное Северо-Кавказское ОМГП, ИМГРЭ, Л. В. Цаллагова, СОГМА

83. Руководящий документ. Руководство селестоковым станциям и гидрографическим партиям. Вып1, РД 52.30.238-89. -М.: Гидрометеоиздат, 1980. 198 с.

84. Лобанов А.Н. Фототопография. М.: Недра, 1968. - 23 с.

85. Масловский Э.Б., Морозова Е.Ю., Новиков B.C., Мелина Е.А. Аэрокосмические системы дистанционного зондирования инфракрасного и радиодиапазона (обзор современного состояния и перспектив развития). — М.: Госцентр Природа, 1991.

86. Рототаев К.П., Кренке А.Н., Ходаков В.Г. «Исследование пульсирующего ледника Колка». М.: Наука, 1983.- 167 с.

87. Каталог Ледников СССР. Том 8. Северный Кавказ, Часть 10 Бассейны рек Фиагдона, Гизельдона. Часть 11 Бассейн верховьев р.Терека. -Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 76 с.

88. Федоренко В.С.Горные оползни и обвалы их прогноз. М.: МГУ, 1988. — 213 с.

89. Физические аспекты природных катастроф. А.Е.Шейдеггер. М.: Недра 1981. -232 с.

90. Хромовских B.C., Солоненко В.П., Семенов P.M., Шилкин В.М. Палеосейсмология Большого Кавказа. — М.: Наука, 1979. 188 с.

91. Черкасов М.И. Инженерно-геологическое районирование Северного Кавказа. Р.-н-Д.: РГУ, 1985. - 156 с.

92. Шеко А.И. Прогноз экзогенных геологических процессов на Черноморском побережье СССР. М.: Недра, 1979. - 230 с.

93. Экологическое картографирование. Стурман В.И. М: Аспект-пресс 2003 - 256 с.

94. ЮЗ. African natural hazards. Reactions publishing group. Nestor House. Playhouse Yard.1.ndon, EC4V 5EX. London, United Kingdom: Reactions publishing group, 2004. -lp.

95. Indonesia: Natural Hazard Risks. Munchen: OCHA Regional Office for Asia Pacific. 2007. - 1 p.

96. Natural hazards and disaster management. A Supplementary Textbook in Geography for Class XI on UNIT 11: Natural Hazards and Disasters. DELHI: Central board of secondary education preet vihar - 110092. FIRST EDITION 2006. - 1 p.

97. Natural hazard considerations for Purchasing Coastal. Real Estate in Havvai'i. -Honolulu: University of Hawai'i. Eversole D. Norcross-Nu'u Z. 2006. 30 p.

98. Risk Mapping of Earthquakes in New Member States. — Luxembourg European Commission, Joint Research Centre, Institute for the Protection and Security of the Citizen. Ranguelov В., Jelínek R., Wood M., Hervás J. 2007. 38 p.

99. Risk Mapping of Industrial Hazards in New Member States. Luxembourg European Commission, Joint Research Centre, Institute for the Protection and Security of the Citizen. Sales J., Wood M., Jelínek R. 2007. - 43 p.

100. Risk Mapping of Flood Hazards in New Member States. Luxembourg: European Commission, Joint Research Centre, Institute for the Protection and Security of the CitizenRanguelov В., Jelínek R., Wood M., Hervás J. 2007. - 44 p.

101. Risk Mapping of Landslides in New Member States. Luxembourg: European Commission Joint Research Centre Institute for the Protection and Security of the Citizen. Jelínek R., Hervás J. Wood M. 2007. - 38 p.

102. JAPAN: Natural Hazard Risks. Bangkok: OCHA Regional Office for Asia Pacific. 2007. - 1 p.

103. World Map of Natural Hazards. Munchen: Munchener Ruck. Version 2009. — 8 p.в) Опубликованные источники

104. Агибалова В.В., Виленкин В.Л. Майлийский ледник и некоторые другие ледники бассейна р. Гизельдон // Изв. ВГО. 1962. т. 94, вып. 1. - С. 70-75.

105. Беляев Г.К.' Очерк развития рельефа Северо-Осетинской АССР // Орджоникидзею. -1962.96 с.

106. Варданянц Л.А. Геотектоника и геосейсмика Дарьяла как основная причина катастрофических обвалов Девдоракского и Геналдонского ледников Казбекского массива//Известия государственного географического общества. 1932. Т. LXIV, вып. 1.-С. 51-60.

107. Галушкин И.В., Никитин М.Ю., Свинтицкий И.Л. Нефтепродуктовое загрязнение Чеченской республики по космоснимкам // ArcReview — 2002. № 4. С. 8-9.

108. Галушкина Е.Ю., Галушкин И.В. Геоинформационная система для поддержки деятельности МЧС // Сборник трудов молодых ученых. РАН, Владикавказский научный центр. 2004. - № 1.

109. Галушкина Е.Ю., Галушкин И.В. Геоинформационная система экологического мониторинга территории РСО-Алания // Сборник трудов молодых ученых. РАН, Владикавказский научный центр. 2005. - № 3.

110. Галушкина Е.Ю., Галушкин И.В. Применение компьютерных технологий для обработки данных зондирования Земли // Сборник трудов молодых ученых. РАН,

111. Владикавказский научный центр. 2003. - № 4.

112. Галушкина Е.Ю., Галушкин И.В. Современные технологии полевых исследований при геоэкологическом картировании // Сборник трудов молодых ученых. РАН, Владикавказский научный центр. 2005. - № 4.

113. Галушкина Е.Ю., Галушкин И.В. Тематическое дешифрирование ДДЗ для геоэкологических исследований // Сборник трудов молодых ученых. РАН, Владикавказский научный центр. 2005.

114. Галушкин И.В., Галушкина Е.Ю., Хугель К., Махгуд X. Разработка методических основ для составления карт природных опасностей Горной Осетии // Тр. СевероКавказский горно-металлургического института (ГТУ). — Владикавказ. — 2006. — С. 159-167.

115. Гельман Р.Н. О расчете ошибок маршрутной фототриангуляции и одиночной модели // Геодезия и картография. 1993 - № 12 - С. 33-36

116. Гельман Р.Н. Точность измерений по снимкам полученным неметрической фотокамерой. Геодезия и картография. // -1982- № 7. С. 29-32.

117. Гельман Р.Н. Дунц A.J1. Калибровка цифровых камер с большой дисторсией // Геодезия и картография. 2002. - № 7 - С. 23-31.

118. Гельман Р.Н., Горбатов В.А. Методические рекомендации по применению малоформатной аэрофотокамеры А—39 при геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях. М.: Ротапринт ВСЕГИНГЕО, 1987. — 44 с.

119. Герасимов А.П. О прорыве ледникового озера на северо-воосточном склоне Эльбруса // Изв. Геол. Комитета. 1909. - т. 28, №7. - С. 156-160.

120. Голодковская Г.А., Елисеев Ю.Б. Инженерная геоэкология период становления // Инженерная геология. - 1990. - №3.

121. Губкина А.Н., Срабонян М.Х., Семкин В.А., Ермаков В.А., (редактор Ростовцев К.О.). Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200000. Серия Кавказская, Лист K-38-IX // ПГО "Севкавгеология", Ессентуки. 1984.

122. Демченко М.А. Отступание ледников в бассейне р. Терек // Изв. РГО. 1947. - т. 79, вып. 5. - С. 590-592.

123. Десинов Л.В., Пульсация ледника Колка в 2002 году // ИГ РАН, Москва. 2003.

124. Добрынин Д., Савельев А. Нейронные технологии для тематического дешифрирования ДДЗ // ТИС-Обозрение". 2004.

125. Докукин М.Д., Ильичев Ю.Г., Панов В.Д. Отступание долинных ледников центральной части южного склона Большого Кавказа // Тр. ВГИ. 1990. - вып. 82. - С. 79-97.

126. Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б., Пульсирующие ледники. Л.: Гидрометеоиздат. -1982. - 192с.

127. Запорожченко Э.В. Геналдонская гляциальная катастрофа 2002 года. // «Мелиорация и водное хозяйство». — 2003. № 1. С. 2-6.

128. Запорожченко Э.В. Ледник Колка и долина р. Геналдон: вчера, сегодня, завтра // Сб. научных трудов института «Севкавгипроводхоз», Вып. 16, Пятигорск. — 2003. -С. 15-35.

129. Запорожченко Э.В. Проблемы Кармадонского каменно-ледового завала // Строительство и эксплуатация транспортных сооружений в районах развития опасных геологических процессов. М.: МИИТ. -2003.

130. Зеркаль О.В. Использование ДДЗ в инженерно-геологическом и эколого-геологическом мониторинге // ARC Review. — 2005. №3

131. Кайтуков М. 3., Менчинская О. В., Зангиева Т. Д., Гинзбург JI. Н., Экология Владикавказа: проблемы и решения // Вестник СОГМА. 1999. - №2.

132. Королев Ю. Как подойти к обработке снимков // ARC Review. 2005. - № 1.

133. Котляков В.М., Рототаева О.В., Десинов JI.B., Осокин Н.И. Причины и следствия катастрофического выброса пульсирующего ледника Колка в Центральном Кавказе // ДАН. 2003. - т. 38. - № 5. - С. 688-692.

134. Масловский Э.Б., Морозова Е.Ю. Аэрокосмические съемочные системы дистанционного зондирования (современное состояние и перспективы развития) // Обзорная информация. М. ЦНИИГАиК. 1991.

135. Моисеенко А.Е. Современное состояние и перспективы использования средств дистанционного зондирования Земли из космоса в целях изучения природных ресурсов (по материалам зарубежной печати) // Обзорная информация. -М. ЦНИИГАиК. 1989.

136. Муравьев Я.Д., Никитин М.Ю., Галушкин И.В. Сообщение о результатах обследования территории катастрофического схода ледово-каменного потока по р.Геналдон РСО-Алания 20 сентября 2002 г. // М., 2002

137. Никитин М.Ю., Гончаренко O.A., Галушкин И.В. Динамика и стадийность развития Геналдонского ледово-каменного потока на основе дистанционного анализа // Вестник Владикавказского научного центра 2007. - №3. - С. 2-15

138. Новаковский Б.А. Цифровые карты // Земля и Вселенная. 1993. - №1.

139. Солнцев H.A. К теории природных комплексов // Вестник Московского ун-та. Серия 5. География. 1968.

140. Осипов В.И. Геоэкология междисциплинарная наука о экологических проблемах геосфер // Геоэкология. — 1993. - №1.

141. Поповнин В.В., Петраков Д.А., Тутубалина О.В., Черноморец С.С. Гляциальная катастрофа 2002 года в Северной Осетии // Криосфера Земли, t.YII, №1. 2003. С. 3-17.

142. Тавасиев P.A., Галушкин И.В. Опасные природные процессы в Цейском ущелье и их влияние на рекреационные комплексы // Вестник Владикавказского центра2007. № 2. - С 23-29.

143. Трощак JI.A. Эколого-геохимический мониторинг на участках техногенного загрязнения опасного уровня на территории РСО-Алания // В сб. «Наука и промышленность. Материалы республиканской научно-практической конференции». Владикавказ. 2001.

144. Трощак С.А. Геоэкологическая оценка состояния территории РСО-Алания и обоснование экологического мониторинга // Сборнике научных трудов аспирантов. Владикавказ, СКГТУ. — 2001.

145. Урмаев H.A. Элементы фотограмметрии — М: Геодезиздат 1941.- 218 с.

146. Дубиновский В. Б. Калибровка снимков. — М.: Недра, 1982. 223 с.

147. Штебер Э.П. Ледниковые обвалы в истоках Геналдона // Терский сб., Владикавказ. 1903.-вып.7. С. 72-81.

148. Huggel, C., Zgraggen-Oswald, S., Kääb, A., Haeberli, W., Frauenfelder, R., Galushkin, I. (2004): Fels-/EisIawinen-Katastrophe im Nordkaukasus Lösungen zur Analyse, Beurteilung und Prävention der Gefahren, arcacktuell, 3, ESRI, 16-19.

149. Kunz M., Hurni L. Hazard Maps in Switzerland. Monntain Mapping and Visualisation

150. Nadim F., Pedersen S., Schmidt-Thome P., Sigmundsson F., Engdahl M. Natural hazardsin Nordic Countries. 2008

151. Theilen-Willige B., Prof.Dr.Natural Hazard Assessment in Northeastern Venezuela. Birkenweg 2 78333 Stockach

152. Trau J., Hurni L. Possibilities of incorporating and visualizing uncertainty in natural hazard prediction maps. Institute of Cartography, ETH Zurich, Switzerland. 2006

Информация о работе

Галушкин, Игорь Викторович
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2010
ВАК 25.00.36

Диссертация

Основы составления карт природных опасностей - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно