«Карта-схема расчетной сети поверхностных стоков на территории Москвы».
Представление сети поверхностных стоков на основе открытых радарных данных по цифровой модели рельефа
команда
капитан команды
Карфидова Екатерина Александровна
Участники команды
Карфидова Екатерина Александровна, Батрак Глеб Игоревич
Краткое описание замысла
В настоящее время одной из острых проблем в городе является затапливание улиц во время ливневых дождей. Несмотря на усиленную работу коммунальных служб восстановить движение удается не быстро. Однако карты поверхностных стоков атмосферных вод в Москве нет. Ее наличие позволило бы автомобилистам заранее определить маршруты, на которых могут быть проблемы и выбрать пути объезда. Кроме того, использование такой карты при городском планировании позволит улучшить проекты сетей дождевой канализации, участить число приемных решеток в проблемных местах. Карта-схема представляет собой растровое изображение (размером формата А4/ в масштабе 1 : 100 000) сети поверхностных стоков на современной цифровой модели рельефа с привязкой к кадастровому делению территории Москвы в границах МКАД. Сеть поверхностных стоков показана масштабным знаком, представляющим зону аккумуляции по размеру в зависимости от площади водосбора. Расчетная сеть поверхностных стоков на территории Москвы получена на основе открытых радарных данных по цифровой модели рельефа (CGIAR-CSI GeoPortal http://srtm.csi.cgiar.org/) и использования методов гидрологических исследований средствами геоинформационной системы [ 1, 2, 3, 4]. Преимуществом модели является то, что в расчетной сети есть не только открытые водотоки – реки, но и возможные водотоки в долинах канализированных и закопанных рек, которые прослеживаются в современном рельефе и представляют, на взгляд авторов, особый интерес и обосновывают отнесение карты-схемы к категории открытых данных. Лето 2016 года запомнилось москвичам сильными дождями и затоплением ряда улиц, так как ливневая канализация не справлялась с экстремальными осадками. Самая распространенная часть аудитории или возможные потребители карты-схемы сети поверхностных стоков – автовладельцы, которые в похожей ситуации с экстремально-высокими осадками скорректируют свой маршрут и не оставят машину в зонах аккумуляции поверхностных стоков. Сеть поверхностных стоков на основе модели современного рельефа, рассчитанная по открытым данным дистанционного зондирования Земли наверняка будет использована как образовательный ресурс в системе школьного, среднего специального и высшего образования. Карта-схема будет полезна: • организациям городского и жилищно-коммунального хозяйства в корректировании/ оптимизации системы обследования/ мониторинга своих объектов в зависимости от зоны и величины аккумуляции поверхностных стоков в пределах кадастровых кварталов; • инспекциям Департамента природопользования Москвы в обследовании и мониторинге состояния земельных ресурсов, охране культурного слоя, почвенного покрова, • организациям, обеспечивающим эксплуатацию инженерной защиты территории, • организациям-застройщикам, которые учтут зоны повышенной аккмуляции в планах организации и производства строительных работ, • органам исполнительной власти (муниципалетам, префектурам и департаментам Правительства Москвы) для использования в постановке и решении задач территориального планирования при размещении новых объектов и развития транспортной сети, так как в зонах высокой аккумуляции поверхностных стоков проектирование, строительство и эксплуатация может обойтись намного дороже, чем в другом месте. Москва постоянно стремится стать в число мегаполисов-лидеров по организации качества жизни жителей города и по многим параметрам постоянно улучшает свое положение. Надеемся, что публикация карты-схемы привлечет внимание общественности к задачам городского планирования, проектирования и разработке крупномасштабных карт инженерно-геологического районирования с учетом поверхностных стоков. Литература 1. http://srtm.csi.cgiar.org/ 2. Tarboton, D. G., R. L. Bras, and I. Rodriguez–Iturbe. On the extraction of channel networks from digital elevation data //Hydrological Processes. Special Issue: Digital Terrain Modelling in Hydrology. Volume 5, Issue 1, pages 81–100, January/March 1991 3. Карфидова Е.А., Батрак Г. И. Анализ условий формирования поверхностного стока городских территорий с помощью ГИС-технологий// Мониторинг. Наука и технологии ,№ 2015, с.51-58 4. Осипов В.И., Карфидова Е.А., Батрак Г.И. «The Drain Net Modeling On The Base Terrestrial And Radar Data. Comparative Analysis» 5th Annual International Conference on Geological and Earth Sciences //GEOS 2016 Proceedings, Digital library http://dl4.globalstf.org/?wpsc-product=the-drain-net-modeling-on-the-base-terrestrial-and-radar-data-comparative-analysis
На какие номинации претендует
Основные номинации

							Лучшее исследование, использующее открытые данные						
Где можно посмотреть проект в текущем состоянии
http://www.dom6.ru/?catid=0&id=49
Какие открытые данные используются в проекте
• Открытые радарные данные по цифровой модели рельефа (ЦМР) (CGIAR-CSI GeoPortal http://srtm.csi.cgiar.org/). Используемые данные основываются на SRTM v/4 и предоставляются в географических координатах. • Кадастровое деление, используемое в публичной кадастровой карте.
История развития проекта
Наша работа началась в середине 2014 г., когда Г.И. Батрак, с.н.с. ИГЭ РАН (член команды), возглавил группу ИГЭ РАН в НИР по обоснованию дренажной системы в туннеле, находящемся в русле реки Таракановка. В этой работе возникла проблема: определить питание подземных вод (расход воды, просачивающейся в почву и попадающий на уровень грунтовых вод) в сопредельной к тоннелю урбанизированной зоне оказалось очень сложно. Тогда Е.А. Карфидовой был предложен подход, предусматривающий ГИС-технологию анализа цифровой модели рельефа (по предоставленным топографическим данным проекта), который позволил существенно продвинуть очень важный для города Москвы проект. По результатам первого этапа работы были написаны две статьи: • Карфидова Е.А., Батрак Г.И. Анализ условий формирования поверхностного стока городских территорий с помощью ГИС-технологий// Мониторинг. Наука и технологии, №3, 2015 [3]. - В статье изложены программно-технологические методы анализа стоков на основе топографических данных проекта в отношении канализированной реки Таракановка. • Карфидова Е.А., Батрак Г.И. Анализ водосборного бассейна и долины реки Таракановка в современном городском ландшафте г. Москвы. Электронный ресурс: http://www.dom6.ru/19-a/49-analiz-vodosbornogo-bassejna-i-doliny-reki-tarakanovka-v-sovremennom-gorodskom-landshafte-g-moskvy. В статье рассматриваются аспекты эколого-градостроительного значения анализа водосборного бассейна реки Таракановки. Весной 2016г на Научном совете РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (конференция «Сергеевские чтения») Батрак Г.И. сделал обширный доклад «Сложности и перспективы гидрогеологического обоснования дренажа в тоннелях глубокого заложения (на примере Алабяно-Балтийского тоннеля в Москве)», который был с интересом воспринят научной общественностью. Постепенно, в результате обсуждения проблемы было выработано мнение, что этот подход может иметь и другие области применения и если использовать открытые радарные данные цифровой модели рельефа, то задача может быть расширена на всю территорию Москвы. На совещании ИГЭ РАН по вопросу развития геологического картографирования территории Москвы академик В.И. Осипов выделил особое значение поверхностных стоков урбанизированной территории в инженерно-геологических исследованиях и картографировании для градостроительного комплекса. Летом была представлена статья на 5-ю ежегодную международную конференцию по геологическим и наукам по Земле (Сингапур): Осипов В.И., Карфидова Е.А., Батрак Г.И. Моделирование сети поверхностного стока на основе наземных топографических и радарных данных. Сравнительный анализ [ 4 ]. В статье обосновываются подходы к эффективному совместному использованию наземных и радарных данных, приводится расчетная сеть поверхностных стоков и локальных замкнутых понижений на территории Москвы, на примере водного бассейна Таракановки осуществляется сравнение сетей поверхностных стоков современного и погребенного рельефа, анализируется трансформация рельефа, обосновывается необходимость учета поверхностных стоков в информационной системе обеспечения градостроительной деятельности и в инженерно-геологической практике. Наконец, мы решили, основываясь на концепции открытых данных, что расчетные данные сети поверхностного стока на территории Москвы могут стать общественно полезными как открытые данные.

Партнеры

logo Организатор
logo Организатор
logo Организатор
logo При поддержке
logo При поддержке
logo При поддержке