Gis technologies and 3D simulation in mapping manifestation of exogenic processes in renewable territories

Abstract

Розвиток екзогенних процесів на поверхні Землі є широкомаштабною проблемою. Завдяки розвитку екзогенних процесів відбуваються зміни у складі й структурі земної кори та її поверхні. Руйнування вулиць, житлових будинків та громадських споруд, автомобільних доріг та залізниць призводить до колосальних втрат. Вирішенням проблеми є передбачити розвиток деградаціїґрунтового покриву, ерозійних процесів на сільськогосподарських землях, які щорічно втрачають виробничі площі, що призводить до утворення яружно-балкової системи і зменшує продуктивну кількість земель, які перебувають у приватній власності громадян. Застосування ГІС-технологій, Дистанційного зондування Землі і сучасного програмування частково може вирішити проблему, оскільки це швидке виявлення територій, що зазнали процесу деградації ґрунтового покриву та можливе прогнозування розвитку негативних явищ. Застосування геодезичного програмного забезпечення, ГІС, інформаційних шарів Публічної кадастрової карти може допомогти у якнайшвидшому знаходженні територій, розробленні прогнозу подальшої руйнівної дії, розробленні відповідних захисних методів і їх упровадженні. Нашим дослідженням були території з проявами екзогенних процесів – деградація ґрунтового покриву в с-г підприємствах, де кожен рік втрачаються площі високородючих чорноземів, що призводить до великих збитків і зсувів у населених пунктах лісостепової та степової частини Харківської області. Ми дослідили руйнівні процеси шляхом геодезичних вимірів на територіях їх проявів, спостереження проводили упродовж 8 років. Виявлено розвиток екзогенних процесів на поверхні Землі, що проявлялося у зсувах в населених пунктах лісостеповоїзоні і деградації с-г земель на території степової та лісостепової частини Харківської області. Причиною руйнації земної поверхні були фактори, незалежні від людської діяльності. Ми побудували 3D-моделі розвитку екзогенних процесів, що проявлялися в ерозії ґрунту й зростанні яружно-балкової системи, і визначили ступінь прояву ерозії після виконання знімання і оброблення результатів геодезичних вимірів у програмному забезпеченні Digitals. Упродовж8 років ми вносили зміни в програмне забезпечення, знімаючи територію і побудувавши лінію моніторингу. Також в населених пунктах на території двох зон ми вели спостереження за розвитком зсувів ґрунту на вулицях сіл Мілова та Нова Василівка, де відбувається інтенсивний розвиток екзогенних процесів. Застосування ГІС-технологій та дистанційного зондування Землі для ведення моніторингу розвитку екзогенних процесів спрощують вирішення проблеми.

The development of exogenous processes on the Earth's surface is a large-scale problem. Due to the development of exogenous processes there are changes in the composition and structure of the earth's crust and its surface. The destruction of streets, houses and public buildings, roads and railways leads to enormous losses. To predict the development of soil degradation, erosion processes on agricultural lands, which lose annual production areas, leadsto the formation of a ravine-beamsystemand reducesthe productive amount ofland owned bycitizens – is a solution. The use of GIS technologies,remote sensing oftheEarth and modern programming can partially solve the problem, as it is a rapid identification of areas that have undergone the process of soil degradation and possible prediction of the development of negative phenomena. The use of geodetic software, GIS, information layers of the Public cadastral map can help in the fastestfinding ofterritories, development ofthe forecast ofthe further destructive action, development ofthe corresponding protective methods and theirintroduction. The areaswithmanifestations of exogenous processes – soil degradation in agricultural enterprises,where every year the area of highly fertile chernozems is lost, which leads to large losses and landslides in the forest-steppe and steppe settlements of Kharkiv region have been subject of our study. We investigated destructive processes by geodetic measurements in the territories of their manifestations, observations were carried out for 8 years. The development of exogenous processes on the Earth's surface was revealed, which was manifested in landslides in the settlements of the forest-steppe zone and degradation of agricultural landsin the steppe and forest-steppe part of Kharkiv region. The cause of the destruction of the earth'ssurface were factorsindependent of human activity. We built 3D models of development of exogenous processes manifested in soil erosion and growth ofthe ravine-beam systemand determined the degree of erosion aftersurveying and processing the results of geodeticmeasurementsin the software Digitals. For 8 years, we made changesto the software, surveying the area and building a monitoring line. Also in the settlements on the territory of the two zones, we observed the development of landslides on the streets of the village.s. Milova and Nova Vasylivka, where there is an intensive development of exogenous processes. The use of GIS technologies and remote sensing of the Earth to monitor the development of exogenous processes simplifiesthe solution.