The application of GIS technologies and a digital elevation model in the study of the regional geological structure processes
UDC
528.91:539.3DOI:
https://doi.org/10.31429/vestnik-17-2-29-35Abstract
To study wave and deformation processes in lithospheric structures as complex deformable objects as well as seismic monitoring of the region, we have proposed the use of the Krasnodar region Digital elevation model (DEM). As a tool for visualization, analysis and elevation models transformation through special type surface approximation to a view that allows further use of calculation modules, a prototype software application has been developed. When modeling mountain massifs with a block structure, we also provided built-in modules for changing the accuracy of digital model thus allowing to reduce the amount of data.
As a result of further developments, it is planned to turn the GIS into a general interface which will allow us to work with both existing and new software tools for calculation and evaluation of the characteristics of the geological structures stress-strain state using various approaches, an interface for interacting with seismic monitoring systems allowing to effectively solve analysis and spatial data visualization problems, as well as to create cartographic materials. On their basis, in the future, we'll also be able to conduct the evaluation of landslide situations in crossed areas. Using the built-in tools when working with attributive and graphical information, it will be possible to integrate simulation results and location data with maps.
Keywords:
GIS, digital elevation model, seismic and environmental monitoringFunding information
Отдельные фрагменты работы выполнены в рамках ГЗ ЮНЦ РАН (проект №01201354241) и при частичной поддержке РФФИ и Администрации Краснодарского края (проект 19-41-230005).
References
- Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука, 1987. 104 с. [Sadovskiy M.A., Bolkhovitinov L.G., Pisarenko V.F. Deformirovanie geofizicheskoy sredy i seysmicheskiy protsess [Deformation of the geophysical medium and seismic process]. Nauka, Moscow, 1987. (In Russian)]
- Иванов С.Н., Иванов К.С. Реологическая модель строения земной коры (модель третьего поколения) // Литосфера. 2018. Т. 18. № 4. С. 500–519. [Ivanov S.N., Ivanov K.S. Reologicheskaya model' stroeniya zemnoy kory (model' tret'ego pokoleniya) [Rheological model of the structure of the earth's crust (model of the third generation)]. Litosfera [Lithosphere], 2018, vol. 18, no. 4, pp. 500–519. (In Russian)]
- Собисевич Л.Е., Собисевич А.Л. Волновые процессы и резонансы в геофизике. М.: ОИФЗ РАН, 2001. 299 c. [Sobisevich L.E., Sobisevich A.L. Volnovye protsessy i rezonansy v geofizike [Wave processes and resonances in geophysics]. OIFZ RAN, Moscow, 2001. (In Russian)]
- Трофименко С.В. Отражение блоковой модели земной коры в структуре и динамике инициированной сейсмичности // В сб.: Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле материалы докладов конференции: в 2 томах. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 2012. С. 411–414. [Trofimenko S.V. Otrazhenie blokovoy modeli zemnoy kory v strukture i dinamike initsiirovannoy seysmichnosti [Reflection of the block model of the Earth's crust in the structure and dynamics of initiated seismicity]. In: Tektonofizika i aktual'nye voprosy nauk o Zemle materialy dokladov konferentsii [Tectonophysics and current issues of Earth sciences conference proceedings]. Institut fiziki Zemli im. O.Yu. Shmidta RAN, 2012, pp. 411–414. (In Russian)]
- Собисевич А.Л. Гравитомагнетизм. Результаты обсерваторских наблюдений // ДАН. 2018. Т. 480, № 5. С. 1–5. [Sobisevich A.L. Gravitomagnetizm. Rezul'taty observatorskikh nablyudeniy [Gravitomagnetism. The results of observational observations]. Doklady Akademii nauk [Rep. of the Academy of Sciences], 2018, vol. 480, no. 5, pp. 1–5. (In Russian)]
- Longley P.A., Goodchild M.F., Maguire D.J., Rhind D.W. Geographic Information Systems and Science. New York: John Wiley & Sons, 1999. 432 p.
- Keller R., Baru Ch. Geoinformatics: Cyberinfrastructure for the Solid Earth Sciences. Cambridge: University Press, 2011. 374 p.
- Кошкарев А.В. Эффективное управление пространственными метаданными и геосервисами в инфраструктурах пространственных данных // Пространственные данные. 2008. № 1. С. 28–35. [Koshkarev A.V. Effektivnoe upravlenie prostranstvennymi metadannymi i geoservisami v infrastrukturakh prostranstvennykh dannykh [Effective spatial metadata and geo services management in spatial data infrastructures]. Prostranstvennye dannye [Spatial data], 2008, no. 1, pp. 28–35. (In Russian)]
- Панин А.В., Гельман Р.Н. Опыт применения GPS-технологии для построения крупномасштабных цифровых моделей рельефа // Геодезия и картография. 1997. № 10. С. 22–27. [Panin A.V., Gel'man R.N. Opyt primeneniya GPS-tekhnologii dlya postroeniya krupnomasshtabnykh tsifrovykh modeley rel'efa [The experience of using GPS technology to build large-scale digital elevation models]. Geodeziya i kartografiya [Geodesy and Cartography], 1997, no. 10, pp. 22–27. (In Russian)]
- Долгова М.П. Методика обоснования модели рельефа для решения прикладных задач // Информация и космос. 2010. № 2. С. 39–49. [Dolgova M.P. Metodika obosnovaniya modeli rel'efa dlya resheniya prikladnykh zadach [Methodology for substantiating a relief model for solving applied problems]. Informatsiya i kosmos [Information and Space], 2010, no. 2, pp. 39–49. (In Russian)]
- Гладской И.Б., Павлова А.В., Рубцов С.Е. К моделированию распространения природных пожаров с использованием ГИС-технологий // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2019. № 4. С. 13–21. [Gladskoy I.B., Pavlova A.V., Rubtsov S.E. K modelirovaniyu rasprostraneniya prirodnykh pozharov s ispol'zovaniem GIS-tekhnologiy [On modeling the spread of natural fires using GIS technologies]. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva [Ecological Bulletin of the Scientific Centers of the Black Sea Economic Cooperation], 2019, no. 4, pp. 13–21. (In Russian)]
- Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Рядчиков И.В., Лозовой В.В., Колесников М.Н., Телятников И.С., Грищенко Д.В., Шишкин А.А., Уафа С.Б., Власова М.С., Смирнова М.В. Развитие новых наукоемких методов мониторинга и прогноза состояния территорий в сейсмоопасных и оползнеопасных зонах // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2013. № 3. С. 8–14. [Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Ryadchikov I.V., Lozovoy V.V., Kolesnikov M.N., Telyatnikov I.S., Grishchenko D.V., Shishkin A.A., Uafa S.B., Vlasova M.S., Smirnova M.V. Razvitie novykh naukoemkikh metodov monitoringa i prognoza sostoyaniya territoriy v seysmoopasnykh i opolzneopasnykh zonakh [Development of new high-tech methods for monitoring and forecasting the state of territories in earthquake-prone and landslide-hazardous zones]. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva [Ecological Bulletin of the Scientific Centers of the Black Sea Economic Cooperation], 2013, no. 3, pp. 8–14. (In Russian)]
- Стогний Г.А., Стогний В.В. Тектонические условия сейсмичности Северо-Западного сегмента и южного склона центрального сегмента Большого Кавказа // В сб.: Глубинное строение, минералогия, современная геодинамика и сейсмичность Европейской платформы и сопредельных регионов. Воронеж: Научная книга, 2016. С. 383–387. [Stogniy G.A., Stogniy V.V. Tektonicheskie usloviya seysmichnosti Severo-Zapadnogo segmenta i yuzhnogo sklona tsentral'nogo segmenta Bol'shogo Kavkaza [Tectonic seismic conditions of the North-Western segment and the southern slope of the central segment of the Greater Caucasus]. In: Glubinnoe stroenie, mineralogiya, sovremennaya geodinamika i seysmichnost' Evropeyskoy platformy i sopredel'nykh regionov [Deep structure, mineralogy, modern geodynamics and seismicity of the European Platform and adjacent regions]. Nauchnaya kniga, Voronezh, 2016, pp. 383–387. (In Russian)]
- Собисевич А.Л., Собиевич Л.Е., Канониди К.Х., Лиходеев Д.В. О гравимагнитных возмущениях, предваряющих сейсмические события // ДАН. 2017. Т. 475, № 4. С. 444–447. [Sobisevich A.L., Sobievich L.E., Kanonidi K.Kh., Likhodeev D.V. O gravimagnitnykh vozmushcheniyakh, predvaryayushchikh seysmicheskie sobytiya [On gravimagnetic disturbances preceding seismic events]. Doklady Akademii nauk [Rep. of the Academy of Sciences], 2017, vol. 475, no. 4, pp. 444–447. (In Russian)]
Downloads
Downloads
Dates
Submitted
Accepted
Published
How to Cite
License
Copyright (c) 2020 Гладской И.Б., Павлова А.В., Телятников И.С.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.