Mapping of avalanche dangerous territories using GIS technologies

Abstract

Purpose. Avalanching is a natural phenomenon that can cause loss of life, destructions of residential and industrial buildings, inflict losses on forestry, agriculture and tourism development in mountainous areas. Monitoring and research of potential avalanche dangerous territories is an urgent task. Geoinformation modeling plays leading role for its solving. The purpose of this paper is to create raster thematic maps of avalanching hazards on the base of analysis of certain morphometric and environmental factors of avalanching in the territory of the mountain ridge Polonyna Borzhava. Methodology. Digital terrain models were obtained by vectorization of cartographic materials. This created vector models were interpolated into raster model, which became the basis for classification of geomorphometric factors of avalanching. The following factors of avalanche formation have been selected: fixed (hillside slopes, curvature and hills exposure) and variable (direction of winds). Resulting rasters were reclassified for further operations using the tools of map algebra, such as raster calculator. The classes of avalanche dangerous areas, depending on the combination of values of slope and exposure, were sorted in the resulting summation of rasters of slopes, curvature and orientation of slopes and generalization of the number of received classes. Results. A digital elevation model and raster thematic map of avalanche dangerous territories of mountain ridge Polonyna Borzhava were created. Originality. A comprehensive approach that includes integration of cartographic material, statistical meteorological data and some geomorphometric data about surface in a unified geographic information system allocates the territories with consistent snow avalanche phenomena of mountain ridge Polonyna Borzhava. Practical significance. Certain geomorphometric parameters of relief of mountain ridge Polonyna Borzhava were considered to determine areas with different degrees of avalanche hazard. Mapping of snow avalanche phenomena of Polonyna Borzhava ridge in scale of 1 : 50000 was implemented. The thematic map of relative avalanche hazard will allow professionals to focus on specific territories during the planning activity considering potential threats caused by snow avalanches. Мета. Лавиноутворення є природним явищем, здатним зумовити загибель людей, спричиняти руйнування житлових та виробничих будівель, завдавати збитків лісовому, сільському господарствам та розвитку туризму у гірських районах. Моніторинг та дослідження потенційно лавинонебезпечних територій є актуальним завданням, одну з провідних ролей у вирішенні якого можуть відіграти засоби геоінформаційного моделювання. Тому метою цієї роботи є створення растрової тематичної карти лавинної небезпеки на основі аналізу окремих морфометричних та природних чинників лавиноутворення на території хребта Полонини Боржави. Методика. Через векторизацію картографічних матеріалів отримано цифрову модель місцевості. Створену векторну модель інтерпольовано у растрову, яка стала основою для класифікації геомор- фометричних чинників лавиноутворення. Чинниками утворення лавин обрано з постійних - нахил схилів, кривину та орієнтування схилів і один змінний природний чинник - напрямок вітрів. Отримані растри перекласифіковані для виконання подальших операцій над ними із застосуванням інструментів алгебри карт, а саме растрового калькулятора. У результаті суми растрів нахилів, кривини та орієнтування схилів і генералізації кількості отриманих класів, виділено класи територій лавинної небезпеки залежно від поєднання величин нахилу та експозиції. Результати. Створено цифрову модель рельєфу та растрову тематичну карту лавинонебезпечних ділянок хребта Полонини Боржави. Наукова новизна. Комплексний підхід, який передбачає інтеграцію картографічного матеріалу, статистичних метеорологічних даних та окремих геоморфометричних даних про поверхню в єдину геоінформаційну систему, дає змогу виділити території постійної дії сніголавинних явищ хребта Полонини Боржави. Практична значущість. Для визначення територій з різним ступенем лавинної небезпеки враховано окремі геоморфометричні параметри рельєфу хребта Полонини Боржави. Проведено картографування сніголавинних явищ Боржавського хребта у масштабі 1:50000. Наявність тематичної карти відносної лавинної небезпеки дасть змогу фахівцям зосередити увагу на конкретних територіях під час планування діяльності та виникнення потенційних загроз від сходження снігових лавин.