Ландшафтно-экологические закономерности формирования и развития урбанизированных территорий в степной зоне России

Основанный в конце XVI века как охранный форпост, к настоящему времени, город протянулся на 60 километров вдоль русла Волги и достиг миллионных показателей численности населения. Расположен в степной зоне России, занимая около тысячи км2, на стыке трёх морфоструктур: аккумулятивно-денудационные Приволжская и Ергенинская возвышенности и Прикаспийская низменность.
Цель исследования – на основе цифровой модели рельефа (ЦМР) топологического уровня (М 1:25000) методом автоматизированной классификации рельефа по комплексу морфометрических данных с использованием искусственной нейронной сети (ИНС) и современной схемы эколого-функционального зонирования построить пространственную картографическую модель урбосреды, детерминирующую состояние природно-антропогенного комплекса.

ЦЕЛЬ И ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

пространственно-однородных участков ландшафтных структур урбогеосистемы. В результате применения алгоритма обучения Self Organizing Map и созданной цифровой модели составлена картографическая схема урболандшафтного районирования. В классификацию методом искусственных нейронных сетей, основанную на вертикальной дифференциации, внесена информация, включающая особенности горизонтальных геоморфометрических показателей. Впервые проведена интеграция выделенных генетических типов рельефа с современным функциональным назначением зон исследуемой урбогеосистемы.
Применение ИНС-алгоритмов и методов геоинформационного анализа пространственных данных позволило провести оценку рельефа в качестве основы функционального зонирования урбогеосистемы Волгограда. Комплексное исследование городского ландшафта, учитывающее специализацию планировочной структуры территории и её морфометрические особенности, отражает закономерности развития техногенных процессов и особенности современного состояния городского пространства.

I – картосхема типов местности (1 – низкая пойма; 2 – высокая пойма; 3 – надпойменно-террассовый; 4 – склоновый; 5 – водораздельный); II – картосхема экспозиции склонов; III – картосхема уклонов; IV – схема функционального зонирования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

воздействующие на городское землепользование. В первую очередь это развитая сеть эрозионных врезов, усложняющая хозяйственное освоение территории. Во-вторых, наличие абразионной и аккумулятивной террас, наиболее благоприятных для размещения техногеосистем и формирующих линейно вытянутую структуру городского пространства. Территория водораздельного плато достаточно слабо подвержена антропогенной нагрузке, это связано с удалённостью основных транспортно-коммуникационных систем, которые в свою очередь активно развиваются в надпойменно-террассовомом геоэкологическом районе Волгограда.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

метода искусственных нейронных сетей // География и природные ресурсы (Принята к печати)
2. Дубровская С.А. Ландшафтно-экологическое состояние и развитие урбогеосистем степных регионов России // XIII Международная. ландшафтная конференция «Современное ландшафтно-экологическое состояние и проблемы оптимизации природной среды регионов», Воронеж, 14-17 мая 2018. Т.1. – С. 346-348.
3. Дубровская С.А. Применение алгоритмов автоматизированной кластеризации для анализа данных дистанционного зондирования урбанизированных ландшафтов степной зоны России // Степи Северной Евразии. Мат-лы VIII межд. симпозиума (Оренбург, 10-13 сентября 2018). Оренбург: ИС УрО РАН, 2018. C. 347-350.
4. Чибилёв А.А., Дубровская С.А., Ряхов Р.В. Урболандшафтное картографирование крупного города по синтезированным геоморфометрическим признакам с применением нейросетевого алгоритма (на примере Волгограда) // Доклады академии наук (Отправлена в печать)
5. Дубровская С.А., Ряхов Р.В. Картографическое моделирование урболандшафтов степной зоны России с использованием нейронных сетей // Теоретическая и прикладная экология (Отправлена в печать)