Cartographic modelling of flood zones in GIS «Panorama» on the example of a section of the Pripyat River

Authors

  • Hanna P. Zaitseva Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus
  • Mikita A. Shastakou Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus
  • Antanina A. Tapaz Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus
  • Hanna B. Kaftanchykava Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus

Keywords:

flood zone, GIS «Panorama», cartographic modelling, topographic maps, Earth remote sensing data, SRTM, digital elevation model, DEM

Abstract

The article presents the methodology and results of cartographic modelling of flood zones of the Pripyat River valley section near Petrikov in GIS «Panorama» based on the creation of digital elevation models. The digital elevation models were created using two methods: based on 1 : 100 000 scale topographic maps and Earth remote sensing data obtained within the framework of the international research project «Shuttle radar topography mission» (SRTM). Flood zones were modelled using the cross-section method within the study area using the tools of GIS «Panorama» (version 14). As a result of cartographic modelling, theoretical models of flood zones were obtained under the condition of a water level rise in the Pripyat River by 3 and 6 m. Additionally, the areas of probable flood zones were calculated with a water level rise of 3; 4; 5; 6; 7; 8 and 9 m. A comparative analysis of digital elevation models created using topographic maps and SRTM radio altitude data, and the results of cartographic modelling of flood zones based on these digital elevation models was conducted. The results of the modelling made it possible to determine the boundaries of probable flooding within the study section of the Pripyat River valley in the event of a dangerous hydrological situation caused by a short-term (floods) or long-term (flood) rise in the water level in the river.

Author Biographies

  • Hanna P. Zaitseva, Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus

    trainee lecturer at the department of geodesy and aerospace cartography, faculty of geography and geoinformatics

  • Mikita A. Shastakou, Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus

    lecturer at the department of geodesy and aerospace cartography, faculty of geography and geoinformatics

  • Antanina A. Tapaz, Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus

    PhD (geography), docent; head of the department of geodesy and aerospace cartography, faculty of geography and geoinformatics

  • Hanna B. Kaftanchykava, Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus

    senior lecturer at the department of geodesy and aerospace cartography, faculty of geography and geoinformatics

References

  1. Волчек АА, Шелест ТА. Паводки на реках Беларуси. Брест: Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина; 2016. 199 с.
  2. Волчек АА, Костюк ДА, Петров ДО. К вопросу расчета затопления для системы мониторинга и прогнозирования паводка. В: Пойта ПС, Волчек АА, Валуев ВЕ, Басов СВ, Водчиц НН, Житенев БН и др., редакторы. Научно-технические проблемы водохозяйственного и энергетического комплекса в современных условиях Беларуси. Сборник материалов Международной научно-практической конференции; 21–23 сентября 2011 г.; Брест, Беларусь. Часть 1. Брест: Издательство Брестского государственного технического университета; 2011. с. 27–29.
  3. Стахан ТН. Моделирование наводнений с использованием геоинформационных систем (ГИС). Студенческий форум [Интернет]. 2019 [процитировано 17 декабря 2024 г.];22(часть 2):5–9. Доступно по: https://nauchforum.ru/journal/stud/73/54767/. EDN: HKWKYH.
  4. Орлянкин ВН, Алешина АР. Способы расчетов и картографирования пространственно распределенных гидрологических характеристик рек при возможных катастрофических паводках в условиях отсутствия данных гидрометрических наблюдений в целях предотвращения ЧС или снижения ущерба от наводнения. В: Центр «Антистихия» МЧС России. Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Сборник докладов и выступлений на XVI Всероссийской научно-практической конференции; 27–28 сентября 2017 г.; Москва, Россия. Москва: Центр «Антистихия» МЧС России; 2017. с. 172–177.
  5. Павлов СВ, Христодуло ОИ, Шарафутдинов РР. Разработка геоинформационной модели речной сети с учетом картографической, гидрологической и морфометрической информации для определения границ зон затоплений при изменении уровня воды в водных объектах. Вестник УГАТУ. Управление, вычислительная техника и информатика. 2008;11(1):18–27. EDN: JXEBWF.
  6. 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.
  7. Балдаков НА, Ловцкая ОВ. Способы визуализации результатов расчета зон затопления пойменных территорий средствами ГИС. В: Сибирский государственный университет геосистем и технологий. Интерэкспо Гео-Сибирь. XIV Международный научный конгресс; 23–27 апреля 2018 г.; Новосибирск, Россия. Сборник материалов Международной научной конференции «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология». Том 1. Новосибирск: Сибирский государственный университет геосистем и технологий; 2018. с. 267–274. EDN: VSFLPY.
  8. Farr TG, Hensley S, Rodriguez E, Martin J, Kobrick M. The shuttle radar topography mission. In: Harris RA, Ouwehand L, editors. Proceedings of the CEOS SAR Workshop; 1999 October 26–29; Toulouse, France. Noordwijk: European Space Agency; 2000. p. 361–363 (European Space Agency special publications; volume 450).
  9. Karwel AK, Ewiak I. Estimation of the accuracy of the SRTM terrain model on the area of Poland. In: Jun C, Jie J, van Genderen J, editors. The International archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences. Volume 37, part B7. Beijing: International Society for Photogrammetry and Remote Sensing; 2008. p. 169–172.
  10. Rodríguez E, Morris CS, Belz JE, Chapin EC, Martin JM, Daffer W, et al. An assessment of the SRTM topographic product. Pasadena: Jet Propulsion Laboratory; 2005. 143 p. Report No.: D-31639.
  11. Карионов ЮИ. Оценка точности матрицы высот SRTM. Геопрофи. 2010;1:48–51.
  12. Орлянкин ВН, Алешина АР. Использование матриц высот SRTM в предварительных расчетах и картографировании глубин потенциального паводкового затопления речных пойм. Исследование Земли из космоса. 2019;5:72–81. DOI: 10.31857/S0205-96142019572-81.
  13. Павлова АН. Геоинформационное моделирование речного бассейна по данным спутниковой съемки SRTM (на примере бассейна р. Терешки). Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2009;9(1):39–44. DOI: 10.18500/1819-7663-2009-9-1-39-44.
  14. Ерицян ГГ. Сравнение цифровых моделей рельефа, полученных с топографических карт масштаба 1 : 50 000, 1 : 100 000 и 1 : 200 000, с ЦМР SRTM. Известия НАН Республики Армения. Науки о Земле. 2013;66(1):39–47.
  15. Трофимов АА, Филиппова АВ. Оценка точности матрицы высот SRTM по материалам топографических съемок. Геопрофи. 2014;6:13–17.
  16. Муравьев ЛА. Высотные данные SRTM против топографической съемки. В: Маловичко АА, Маловичко ДА, Костицын ВИ, Уткин ВИ, редакторы. Восьмая Уральская молодежная научная школа по геофизике. Сборник научных материалов; 19–23 марта 2007 г.; Пермь, Россия. Пермь: Горный институт Уральского отделения Российской академии наук; 2007. с. 174–177.
  17. Чумаченко АН, Хворостухин ДП, Морозова ВА. Построение гидрологически корректной цифровой модели рельефа (на примере Саратовской области). Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2018;18(2): 104–109. DOI: 10.18500/1819-7663-2018-18-2-104-109.

Downloads

Additional Files

Published

2025-06-23

Issue

No. 1 (2025): Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology

Section

Geography

License

Copyright (c) 2025 Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

The authors who are published in this journal agree to the following:

  1. The authors retain copyright on the work and provide the journal with the right of first publication of the work on condition of license Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. The authors retain the right to enter into certain contractual agreements relating to the non-exclusive distribution of the published version of the work (e.g. post it on the institutional repository, publication in the book), with the reference to its original publication in this journal.
  3. The authors have the right to post their work on the Internet (e.g. on the institutional store or personal website) prior to and during the review process, conducted by the journal, as this may lead to a productive discussion and a large number of references to this work. (See The Effect of Open Access.)

How to Cite

Cartographic modelling of flood zones in GIS «Panorama» on the example of a section of the Pripyat River. (2025). Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology, 1, 35-46. https://journals.bsu.by/index.php/geography/article/view/6863