Гибридные алгоритмы геопространственного анализа точек расположения плотин в задачах защиты охраняемых районов


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-2-40-49

Полный текст:


Аннотация

Цель. В последние десятилетия критерии определения потенциальных районов для строительства плотин развивались рука об руку с технологическими инструментами, такими как географические информационные системы (ГИС). Однако критерии сохранения охраняемых районов во многих случаях не учитываются, поэтому биоразнообразию окружающей среды наносится ущерб, который может стать непоправимым. В данной работе представлена оптимизация процесса обнаружения ключевых точек местности путем разработки гибридного алгоритма геопространственного анализа в QGIS. Цель состоит в том, чтобы ускорить вычислительное время, которое является критической переменной для всего процесса обнаружения ключевых точек, и предложить потенциальные области, которые не представляют опасности для биоразнообразия.
Метод. Используемая стратегия базируется на двух фундаментальных предпосылках: выделении вершин пространственных объектов (рек) и анализе расстояний между пространственными объектами (реки и прилегающие территории). Извлечение вершин позволяет получить потенциальные точки, а анализ расстояния позволит выделить из них те точки, которые находятся в диапазоне, допустимом для расположения плотины при условии нанесения наименьшего возможного ущерба биологическому разнообразию прилегающей территории. Валидация алгоритма была проведена на примере гидрологической сети муниципалитета Маникарагуа, Куба.
Результат. Полученные результаты сравнивались с точки зрения использованного времени расчета, количества извлеченных допустимых вершин и процента уменьшения общего числа областей. Это сравнение проводилось при использовании одного, двух и трех векторных слоев (.shp) с пространственными объектами, представляющими стратегические охраняемые территории.
Вывод. Полученные результаты показали, что чем более репрезентативны используемые космические данные (.shp), тем эффективнее будут результаты, полученные алгоритмом по отношению к задачам охраны окружающей среды. Достигнуто снижение до 13% от первоначально обнаруженных ключевых точек.


Об авторах

С. Родригес Васкес
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Россия

Родригес Васкес Соланхель, аспирант, магистр информатики

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26



Н. В. Мокрова
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Россия

Мокрова Наталия Владиславовна, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры автоматизации и электроснабжения

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26



Список литературы

1. Pokhrel Y. и др. A Review of the Integrated Effects of Changing Climate, Land Use, and Dams on Mekong River Hydrology // Water. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2018. Т. 10, № 3. С. 266 DOI:10.3390/w10030266.

2. Всемирный фонд дикой природы (WWF). Плотины и развитие: новая методическая основа для принятия решений // Отчет всемирной комиссии по плотинам. Москва, 2009. 200 с.

3. Абдразаков Ф., Панкова Т., Орлова С. Прогнозирование вероятности и возможных последствий аварий на плотине // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. Т. 4, № 1. С. 65–72 DOI:10.12737/article_5c50620ee70624.66669200.

4. Azimi Sardari M.R. и др. Modeling the Impact of Climate Change and Land Use Change Scenarios on Soil Erosion at the Minab Dam Watershed // Sustainability. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2019. Т. 11, № 12. С. 3353 DOI:10.3390/su11123353.

5. QGIS project. QGIS Documentation v: 3.4 [Эл. ресурс] //Vector general: Merge vector layers. 2020.URL: https://docs.qgis.org/3.4/en/docs/user_manual/processing_algs/qgis/vectorgeneral.html?highlight=merge#mergevector-layers.

6. Baghdadi N., Mallet C., Zribi M. QGIS and Generic Tools // QGIS and Generic Tools. 1-е изд. / под ред. Wiley. 2018. Т. 1. С. DOI:10.1002/9781119457091.

7. Kim Y.-K. A Study on Urban Land Cover Classification Using Object-based Image Analysis (OBIA) Techniques // J. Korean Cadastre Inf. Assoc. The Korean Cadastre Information Association, 2020. Т. 22, № 1. С. 122–144 DOI:10.46416/JKCIA.2020.04.22.1.122.

8. QGIS project. QGIS Documentation v:3.4 [Электронный ресурс] // Vector geometry: Extract vertices. 2020.URL://docs.qgis.org/testing/en/docs/user_manual/processing_algs/qgis/vectorgeometry.html#id180.

9. Vazquez S.R., Mokrova N. V. Comparison of Applicability of Different Computational Geometry Algorithms for the Detection of Vertices in River Layers in GIS Systems // 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon). IEEE, 2020. С. 1–4 DOI:10.1109/FarEastCon50210.2020.9271660.

10. Vázquez S.R., Mоkrova N. V. Vector-spatial analysis of gis application layers for placing strategic points in dam design // Строительство и техногенная безопасность. 2021. № 20(72). С. 43–51 DOI:10.37279/2413-1873-2021-20-43-51.

11. ESRI. ArcGIS Pro [Электронный ресурс] // Как инструменты близости вычисляют расстояние. 2020. URL: https://pro.arcgis.com/ru/pro-app/tool-reference/analysis/how-near-analysis-works.htm.

12. Bojarska K. и др. Winter severity and anthropogenic factors affect spatial behaviour of red deer in the Carpathians // Mammal Res. Springer, 2020. Т. 65, № 4. С. 815–823 DOI:10.1007/s13364-020-00520-z.

13. Hysa A. Classifying the Forest Surfaces in Metropolitan Areas by Their Wildfire Ignition Probability and Spreading Capacity in Support of Forest Fire Risk Reduction // Integrated Research on Disaster Risks. Springer, Cham, 2021. С. 51–70 DOI:10.1007/978-3-030-55563-4_4.

14. Cuban Environment Agency (AMA). Integrating management of watersheds and coastal area in caribbean small island developing states. Ciudad de la Habana, 2001. 40 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Родригес Васкес С., Мокрова Н.В. Гибридные алгоритмы геопространственного анализа точек расположения плотин в задачах защиты охраняемых районов. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021;48(2):40-49. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-2-40-49

For citation: Rodriguez Vasquez S., Mokrova N.V. Hybrid algorithms for geospatial analysis of dam location points in protective tasks for protected areas. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2021;48(2):40-49. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-2-40-49

Просмотров: 54

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)