Оценка трансформации пространственной структуры водосборов урбанизированной территории с применением гидрологического моделирования в ГИС на примере г. Минска

Авторы

  • Елена Петровна Овчарова Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь
  • Святослав Владимирович Алисиевич Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь
  • Надежда Владимировна Ковальчик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

ГИС-технологии, гидрологическое моделирование, урбанизированная территория, естественный водосбор, трансформация пространственной структуры

Аннотация

С использованием цифровой модели рельефа и инструментов гидрологического моделирования Arc Hydro в среде ArcGIS Desktop (версия 10.7) выделены 73 локальных водосбора в современных границах г. Минска. На основе полученной картосхемы выполнено моделирование исторической гидрографической сети и границ существующих в настоящее время естественных водосборов на территории города. С учетом данных по формированию коллекторной сети дождевой канализации для отвода поверхностного стока определены участки трансформации и скорректированы границы водосборов. На территории г. Минска выявлены четыре направления трансформации водосборов. Первое направление связано с исчезновением естественного водотока и переходом функции по отводу поверхностного стока к коллекторной сети (доля площади таких водосборов составляет 18,4 %). Второе направление сопряжено с фрагментацией водосборов центральной части города вследствие создания сети мелких коллекторов с самостоятельными выпусками в водоток (18,9 % от площади города). Третье направление обусловлено укрупнением водосборов магистральных коллекторов по сравнению с водосборами исходных водотоков за счет присоединения части стока смежных водосборов. Четвертое направление связано с уменьшением площади водосборов магистральных коллекторов относительно площади водосборов исходных водотоков в результате фрагментации и отведения части стока в другие коллекторы. Доля территорий города, изменивших водосборную принадлежность, составляет 17,9 % (59,3 км2).

Биографии авторов

  • Елена Петровна Овчарова, Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь

    кандидат географических наук; старший научный сотрудник лаборатории оптимизации геосистем

  • Святослав Владимирович Алисиевич, Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь

    младший научный сотрудник лаборатории оптимизации геосистем

  • Надежда Владимировна Ковальчик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат географических наук, доцент; доцент кафедры почвоведения и геоинформационных систем факультета географии и геоинформатики

Библиографические ссылки

  1. Алексеева ТИ, Белоконь ЛС, Година ЕЗ, редакторы. Урбоэкология. Москва: Наука; 1990. 240 с. (Современные проблемы биосферы).
  2. Курбатова АС. Ландшафтно-экологические основы формирования градостроительных структур. Башкин ВН, редактор. Москва: Маджента; 2004. 400 с.
  3. Хомич ВС, Какарека СВ, Кухарчик ТИ, Кравчук ЛА, Струк МИ, Кадацкая ОВ и др. Городская среда: геоэкологические аспекты. Минск: Беларуская навука; 2013. 301 с.
  4. Овчарова ЕП. Эколого-геохимическая оценка поверхностного стока с городской территории (на примере г. Минска) [диссертация]. Минск: [б. и.]; 2006. 174 с.
  5. Кадацкая ОВ, Санец ЕВ, Овчарова ЕП. Гидрографическая сеть урбанизированных территорий как элемент формирования природного каркаса города. В: Витченко АН, Марцинкевич ГИ, Счастная ИИ, Воробьев ДС, редакторы. Современные проблемы ландшафтоведения и геоэкологии. Материалы VI Международной научной конференции (к 110-летию со дня рождения профессора В. А. Дементьева); 13–16 ноября 2018 г.; Минск, Беларусь. Минск: Белорусский государственный университет; 2018. с. 194–196.
  6. Овчарова ЕП, Санец ЕВ, Бокая ГМ. Малые водные объекты г. Минска: гидрохимическая трансформация и эколого-рекреационная значимость. В: Лукашёв ОВ, Зуй ВИ, Санько АФ, Литвинюк ГИ, Творонович-Севрук ДЛ, Силицкая ОВ, редакторы. Проблемы региональной геологии запада Восточно-Европейской платформы и смежных территорий. Материалы II Международной научной конференции; 16 февраля 2021 г.; Минск, Беларусь. Минск: Белорусский государственный университет; 2021. с. 258–262.
  7. Овчарова ЕП. Этапы формирования водохозяйственной геотехсистемы крупного города (на примере г. Минска). В: Ледащева ТН, Редина ММ, Станис ЕВ, Парахина ЕА, редакторы. Актуальные проблемы экологии и природопользования. Сборник трудов XXV Международной научно-практической конференции; 26–28 апреля 2024 г.; Москва, Россия. Том 2. Москва: Российский университет дружбы народов; 2024. с. 318–322.
  8. Пьянков СВ, Шихов АН. Геоинформационное обеспечение моделирования гидрологических процессов и явлений. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет; 2017. 148 с.
  9. Курлович ДМ, Гриб СВ, Ковальчик НВ, Иванов ДВ. Использование ГИС-моделирования для оценки гидрологических процессов. Вестник БГУ. Серия 2, Химия. Биология. География. 2013;2:75–80. EDN: STENMD.
  10. Борщ СВ, Самсонов ТЕ, Симонов ЮА, Львовская ЕА. Визуализация гидрологической обстановки в бассейнах крупных рек средствами ГИС-технологий. Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2013;349:47–62. EDN: RDJAJB.
  11. Куракина НИ, Ковчик ВС. Геоинформационная система моделирования гидрологических процессов подтопления территории. Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2020;5:66–73. EDN: YNOHIY.
  12. Клебанович НВ, Киндеев АЛ, Сазонов АА. Обоснование уточнения элементарных бассейнов методом геоинформационного моделирования (на примере р. Синюхи). В: Кольмакова ЕГ, Гагина НВ, Гледко ЮА, Карпиченко АА, Лукашёв ОВ, Матюшевская ЕВ и др., редакторы. Материалы I Белорусского географического конгресса: к 90-летию факультета географии и геоинформатики Белорусского государственного университета и 70-летию Белорусского географического общества; 8–13 апреля 2024 г.; Минск, Беларусь. Часть 1, Современные проблемы гидрометеорологии. Минск: Белорусский государственный университет; 2024. с. 240–244.
  13. Kaur R, Gupta K. Blue-green infrastructure (BGI) network in urban areas for sustainable storm water management: a geospatial approach. City and Environment Interactions. 2022;16:100087. DOI: 10.1016/j.cacint.2022.100087.
  14. Васильева НВ. Антропогенные изменения гидрографической сети в Великом Новгороде. Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2011;1:215–222. EDN: NTLVLT.
  15. Яшков ИА, Иванов АВ, Шешнёв АС. Анализ пространственно-временных изменений городской естественной и искусственной дренажных сетей по серии карт (на примере Саратова). В: Тикунов ВС, редактор. ИнтерКарто/ИнтерГИС-14. Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт. Материалы международной конференции; 24 июня – 1 июля 2008 г.; Саратов – Урумчи, Россия – Китай. Том 1. Саратов: [б. и.]; 2008. с. 204–208.
  16. Савич-Шемет ОГ, Томина НМ, Анцух ЮП. Оценка антропогенной преобразованности водосборов малых рек г. Минска. В: Карабанов АК, Бамбалов НН, Березовский НИ, Бровка ГП, Гаврильчик АП, Волчек АА и др., редакторы. Природопользование. Выпуск 18. Минск: Институт природопользования НАН Беларуси; 2010. с. 74–80.
  17. Радчикова ЕС. Исследование истории трансформации гидрографической сети урбанизированных территорий на примере г. Минска. Российский журнал прикладной экологии. 2017;1:44–49. EDN: YOCYVJ.

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2025-06-11

Выпуск

№ 1 (2025): Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология

Раздел

География

Лицензия

Copyright (c) 2025 Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).

Как цитировать

[1]
Овчарова, Е.П. и др. 2025. Оценка трансформации пространственной структуры водосборов урбанизированной территории с применением гидрологического моделирования в ГИС на примере г. Минска. Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология. 1 (июн. 2025), 24–34.