Водный бассейн европейской части россии

Водный бассейн европейской части россии

СОСТАВ СЛОЕВ

«Бассейны» — базовый слой ГИС проекта, содержащий 53865 полигональных объектов — картографических моделей бассейнов малых рек и межприточных пространств. Границы бассейнов выделялись с использованием авторской методики на основе цифровой модели рельефа GMTED 2010 ( Global Multi — resolution Terrain Elevation Data 2010, https://lta.cr.usgs.gov/GMTED2010) (пространственная детальность 250 м) и цифровой карты гидрографической сети масштаба 1:1000000. Предварительная обработка модели рельефа включала создание единой мозаики из фрагментов GMTED2010, коррекцию с использованием карты гидросети, устранение локальных «западин», присутствующих в исходной модели. Границы бассейнов строились в автоматическом режиме по алгоритму, реализованному в программе Whitebox GAT ( https :// whiteboxgeospatial . wordpress . com ). Векторная геометрия границ, представленная после автоматического выделения с точностью до линейного размера ячейки растра, корректировалась с помощью процедур сглаживания полилиний. Топологическая согласованность геометрии рек и границ бассейнов в устьях рек («схождение» границы бассейна к конечному узлу полилинии, представляющей реку) дорабатывалась в автоматическом и, частично, ручном режимах. Выделение бассейнов проведено планарно, то есть выделены бассейны рек и межприточные пространства – всего 53865 объектов.

Атрибутика объектов слоя включает характеристики рельефа в бассейнах, различные климатические показатели, преобладающий класс дочетвертичных отложений, преобладающие тип почвообразующих пород и тип почв, показатели лесистости, распаханности, залуженности, заболоченности бассейнов (%), подтип ландшафта, плотность населения в бассейнах, оценку антропогенной нагрузки, модельные значения модуля стока и годового слоя стока воды в бассейнах.

Морфометрические характеристики рельефа в бассейнах (средняя высота, размах высот, средняя крутизна склонов, средняя экспозиция склонов, длины линий тока, эрозионный потенциал рельефа) оценены на основе модели рельефа GMTED2010.

К лиматические показатели в бассейнах оценены по данным метеостанций Росгидромета. С ведения о местоположении метеостанций и данные ежедневных наблюдений за температурой воздуха и количеством осадков получены из архивов открытых данных ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» ( http://meteo.ru/data/155-meteostations , http://meteo.ru/data/162-temperature-precipitation#описание-массива-данных). На их основе для метеостанций, обеспеченных данными, рассчитаны 16 климатических показателей:

— средняя годовая температура воздуха ;

— средняя температура воздуха в январе;

— средняя температура воздуха в июле;

— среднее многолетнее максимумов температуры за год;

— среднее многолетнее минимумов температуры за год;

— среднее многолетнее амплитуды температуры воздуха за год;

— среднее квадратическое отклонение температуры воздуха за год;

— среднее многолетнее число дней с температурой воздуха ниже +8 град. (продолжительность отопительного сезона) ;

— «суровость» климата — повторяемость сильных морозов (процент дней с температурой воздуха -30 град. и ниже в холодный период года);

— сумма активных температур (сумма среднесуточных температур воздуха за дни, когда температура превышает +10 град.);

— среднее годовое количество осадков ;

— среднее количество осадков в мае-августе;

— среднее количество осадков за холодный период года;

— среднее количество осадков за теплый период года;

— коэффициент вариации годового количества осадков;

— гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова.

Обработка проводилась за период с 1960 по 2014 гг. После чего в ыполнена пространственная интерполяция показателей на всю территории исследования (с использованием метода Multilevel B-spline Approximation) и обобщение их значений на бассейны рек.

Состав дочетвертичных отложений в бассейнах дается как класс горных пород, выделяемый по условиям поглощения и отдачи атмосферных осадков. Возможные значения: конгломераты, пески/галечники, суглинки, лессы, глины, хемоорганогенные породы, осадочные нерасчлененные, магматические, метаморфические, кристаллические нерасчлененные, смешанные породы . Информация обобщена с Государственной геологической карты дочетвертичных отложений масштаба 1:1000000. Источники данных: Цифровой каталог государственных геологических карт Российской Федерации М 1:1000000 (http://www.vsegei.com/ru/info/pub_ggk1000-3/); о тсканированные листы «новой серии» векторизовались в ходе работ по проекту.

Тип почв и тип почвообразующих пород , преобладающие в бассейнах, оценены по данным э лектронной почвенной карты России, разработанной в Почвенном институте им. В.В.Докучаева и доступной как Единый государственный реестр почвенных ресурсов России (http://atlas.mcx.ru/materials/egrpr/content/1DB.html).

Лесистость, распаханность, залуженность и заболоченность бассейнов оценена на основе карт наземных экосистем России TerraNorte RLC, разработанных в Институте космических исследований РАН по данным спутниковых наблюдений спекрорадиометром MODIS со спутника Terra (http://smiswww.iki.rssi.ru/; http://www.iki-z.ru/).

Подтип ландшафта в бассейнах определен по электронной ландшафтной карте СССР, доступной на сайте International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA, http://webarchive.iiasa.ac.at/Research/FOR/forest_cdrom/russian/for_cond_ru.html#landscapes).

П лотность населения в бассейнах оценивалась с использованием информации о численности населения в населенных пунктах Европейской территории России. Первичная оценка численности населения взята с цифровой карты населенных пунктов, а затем для городов и других крупных населенных пунктов (в том числе посёлков городского типа и сельских населённых пунктов с населением более 10 тысяч жителей) уточнена и актуализирована по данным Всероссийской переписи населения 2010 г. (http://www.gks.ru/free_doc/new_site/perepis2010/croc/perepis_itogi1612.htm).

Антропогенная нагрузка на бассейны оценена с учетом трех признаков: плотности населения в бассейне, густоты дорожной сети (с учетом типа дорог) и сельскохозяйственной освоенности территории бассейна. Эти переменные приведены к единой шкале с использованием преобразований, нормировки и весовых коэффициентов. Итоговый показатель антропогенной нагрузки приведен к пяти категориям: очень слабая, слабая, умеренная, сильная, очень сильная. В результате к первой категории отнесены бассейны, где нет населенных пунктов, дорожной сети и пахотных земель. Бассейны со слабой антропогенной нагрузкой характеризуются невысокой плотностью населения (в среднем 1 чел. на кв.км), дороги в основном лесные, полевые и проселочные грунтовые, густота которых в среднем 0.08 км на кв.км, а густота автодорог с покрытием в среднем 0.01 км на кв.км, процент распаханности в среднем около 1.5%. Умеренная антропогенная нагрузка получена для бассейнов, где в среднем густота проселочных дорог, автодорог с покрытием и распаханность выше (0.2 км на кв.км, 0.1 км на кв.км, 15%, соответственно), а средняя плотность населения — 15 чел. на кв.км. Для бассейнов, отнесенных к категории с сильной нагрузкой, характерны высокий процент распаханности земель, большая густота автодорог и автомагистралей, плотность населения в среднем около 100 чел. на кв.км. Бассейны с очень сильной нагрузкой расположены в основном на урбанизированных территориях (плотность населения более 1000 чел. на кв.км), с высокой густотой автомагистралей и ширококолейных железных дорог.

Модуль стока и годовой слой стока воды в бассейнах оценены на основе моделей, построенных по результатам статистического изучения зависимости речного стока от условий его формирования. На основе собранной в ГИС проекта геоинформации о характеристиках речного стока (гидрологическая информация на гидропостах) и о природно-антропогенных условиях в бассейнах гидропостов изучены статистические зависимости характеристик водного стока рек Европейской России от ландшафтно-географических условий и антропогенной нагрузки. Построены модели, описывающие эти зависимости. В качестве наиболее значимых предикторов в модель модуля стока воды вошли сумма активных температур, годовое количество осадков, средняя крутизна склонов, высота (для горных территорий), процент залесенности водосбора, процент распаханности, категория почвенного покрова. Полученные модели объясняют порядка 80% изменчивости данных, обеспечивая приемлемую точность прогноза, и отражают основные зависимости речного стока от условий его формирования в масштабе исследований, позволяя получить экстраполяцию величин речного стока на неизученные в гидрологическом отношении участки территории. К достоинствам построенных статистических моделей можно отнести их хорошую интерпретируемость в терминах уравнения водного баланса.

«Гидропосты». База гидрологических данных, созданная в ходе работ по проекту, включает информацию по речному стоку, полученную на гидрологических постах, ведущих наблюдения за стоком воды и/или стоком наносов на реках Европейской части России. В базу введены значения среднегодовых расходов воды и расходов взвешенных наносов, зафиксированных на постах за весь период наблюдений. Основным источником данных о стоке воды и стоке наносов послужили опубликованные материалы долгосрочных режимных наблюдений на гидрологических постах «Ресурсы поверхностных вод СССР» и «Государственный водный кадастр». Часть данных получена из открытого цифрового архива Глобального центра данных по стоку (Global Runoff Data Centre, http://www.bafg.de/GRDC/). Часть информации для постов Волжско-Камского бассейна актуализирована по данным до 1985г., полученным из открытых источников (http://caspi.ru/), а для постов бассейнов Верхней Волги, Камы, Нижней Волги по данным до 2013г., полученным в рамках выполнения работ по договору с ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД».

Для пространственной привязки гидрологических постов использовались сведения о их местоположении c сайта «ВНИИГМИ-МЦД» (http://meteo.ru/services-and-products/131-hydro-data). Координатная привязка гидропостов уточнялась с использованием векторных слоев водных объектов масштаба 1:1000000, слоев общегеографического содержания различных масштабов, крупномасштабных топографических карт, детальных космических снимков на Google Maps и Яндекс.Карты на основе информации о названиях реки и пункта наблюдений, о расстояниях от истока или устья до поста. Создание точечных объектов слоя гидропостов проводилась с соблюдением топологических отношений с объектами слоев гидросети масштаба 1:1000000 (геометрическое совмещение точки гидропоста с вершиной полилинии для линейного объекта гидросети или с вершиной «скелетона» полигона, представляющего площадной объект гидросети).

Всего слой содержит 1965 точечных объектов – гидрологических постов, обеспеченных данными о стоке воды и/или стоке наносов на реках Европейской части России. В настоящий момент и з характеристик гидропостов на геопортале представлены: название пункта наблюдений, код поста по общегосударственной системе кодирования гидрологических постов Росгидромета, название главной реки, длительность периода наблюдений. Планируется разместить в открытый доступ данные о средних многолетних среднегодовых расходах воды и наносов. Пока эта информация не представлена на геопортале.

«Изучаемая область» — Европейская часть России.

«Гидрография» — объекты гидрографической сети, представленные на карте М 1:1 000 000.

Источник

Реки России

Рек и водоемов в России много. По водообеспечению наша страна одна из самых богатых в мире. Водные просторы занимают 12,4 % территории России. Из них подавляющее большинство — 84 % поверхностных вод -, находится восточнее Урала. А вот во многих густозаселённых районах Европейской части России имеется нехватка водных ресурсов.

Реки России относятся к пяти основным бассейнам:

• Черноморскому,
• Каспийскому,
• Арктическому,
• Балтийскому,
• Тихоокеанскому

Черноморский бассейн

К бассейну Чёрного и Азовского морей относятся Днепр (в России лишь верхнее течение), Дон, Кубань.

Каспийский бассейн

Волга крупнейшая река этого бассейна. В тоже время Волга является и крупнейшей рекой Европы.

Арктический бассейн

Более половины территории России орошается реками, текущими на север, в окраинные моря Северного Ледовитого океана: Баренцево, Белое, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское. То есть Арктический бассейн — самый обширный из российских речных бассейнов. Еще его называют бассейном Северного Ледовитого океана.

Расположен большей частью в Сибири, но включает также и север Европейской части России.

К этому бассейну относятся величайшие реки России — Обь (длина 3650 км) и Иртыш (5410 км), Енисей (4090 км) и Лена (4400 км). Эти реки текут в основном с юга на север, и несмотря на сезонность судоходства обеспечивают транспортную связь между внутренними районами страны и побережьем Северного Ледовитого океана.

В Европейской части России к Арктическому бассейну относятся Северная Двина (с Вычегдой и Сухоной) и Печора. Самые известные, но не самые мощные реки этого бассейна в Азиатской части — Таз, Индигирка и Колыма.

Особенностью рек в Сибири является малый уклон. Например, Обь понищет свое течение всего 200 м на протяженности более чем 2010 км. Из-за большой протяженности эти реки расположены в районах с различным климатическим режимом. Поэтому нередки реки вскрываются в верхнем течении ранее, чем в нижнем, что ведёт к появлению ледяных заторов. Это вызывает половодье, когда вода затопляет огромные территории, на которых формируются временные или постоянные болота. Одно из крупнейших — Васюганское болото у слияния Оби с Иртышом — занимает площадь в 49 тыс. км².

Балтийский бассейн

Относительно небольшой участок на северо-западе Европейской части России имеет сток в Балтийское море. Наиболее значительная река этого бассейна — Нева.

Тихоокенский бассейн

К Тихоокеанскому бассейну относятся реки восточной части страны, стекающие с восточных склонов Яблонового и Станового хребтов, хребтов Джугджур и Колымского и принадлежащие бассейнам окраинных морей Тихого океана: Берингову, Охотскому и Японскому.

Главная река этого бассейна — Амур (протяжённостью 2820 км). Бассейн Амура охватывает большую часть юга Дальнего Востока России и на значительной части своего протяжения образует государствнную границу между Китаем и Россией.

Еще одна известная река в Приморье — Уссури, которая в свою очереь впадает в Амур, также образует часть границы с Китаем в Приморье. К северу от устья Амура водораздел подходит близко к берегу морей, ввиду чего реки здесь имеют небольшую протяженность, но отличаются значительным уклоном и бурным течением.

Водоразделы

О водоразделах можно рассужать очень долго. Водораздел — это возвышенность, которая разделяет разные бассейны, направляя сток вод в два противоположных направления.

Водораздел между Арктическим и Тихоокеанским бассейнами проходит по Чукотскому хребту, Анадырскому плоскогорью, горным хребтам: Колымскому, Джугджур, Становому и Яблоновому.

Водораздел между Черноморским и Каспийским бассейном проходит по Валдайской, Среднерусской, Приволжской и Ставропольской возвышенностям, по Главному Кавказскому хребту.

На территории России реки распределены неравномерно. На пустынных пространствах Прикаспия местами рек нет совсем, а в горах Кавказа, горных системах Алтая и Восточной Сибири их очень много.

Самые крупные реки России

На территории России расположены частично или полностью восемь из пятидесяти крупнейших мировых бассейнов рек. Эти реки России вот: Обь, Енисей, Лена, Амур, Дон, Волга, Днепр, Урал.

Самая большая площадь бассейна у Оби — 2990 тысяч км2. Длина реки Обь 3650 км. При впадении в Обскую губу Карского моря река Обь образует дельту огромной площади.

Бассейн реки Енисей имеет площадь 2580 тысяч км2. Берет начало от слияния двух речушек — Малого и Большого Енисея. Длина реки от слияния Большого и Малого Енисея — 3487 км; длина от истоков реки Малый Енисей — 4102 км). В бассейне Енисея расположено озеро Байкал.

Далее следует река Лена. Площадь бассейна 2490 тыс. км2. Длина 4400 км, берет начало из небольшого озера на склонах Байкальского хребта. Впадает в море Лаптевых, образуя большую (около 30 тыс. км2) дельту.

Река Амур большей частью находится на территории России. Это одна из крупнейших рек Дальневосточного региона (длина 2824 км, площадь бассейна 1855 км2). Исток находится в Западной Маньчжурии (в Китае). Китайцы интенсивно осваивают правый берег реки, в связи экологическая ситуация на Амуре в последнее десятилетие резко ухудшилась. Китайцы даже меняют фарватер реки в результате неконтролируемых землеройных работ, нечадно загрязняют ее вредными веществами.

Река Волга. Имеет крупнейший в Европе водосборный бассейн — 1360 тысяч км2, то есть 62,2 % Европейской части России, 8 % площади России, почти 13 % территории Европы. Исток находится на Валдайской возвышенности в Тверской области. Протяженность Волги 3530 км. Впадает в Каспийское море.

На берегах Волги расположены четыре из крупнейших по численности населения городов России:

Главный приток Волги — река Кама. Берега Камы густонаселенные. По Волжской речной системе осуществляется 2/3 внутренних водных перевозок России.

Непосредственно в Волгу впадает 2600 рек, а всего в её бассейне насчитывается более 150 тысяч водотоков длиной более 10 км. Крупнейшими ее притоками являются реки Ока и Кама.

Источник