Оценка динамики рельефа Анапской пересыпи по разновременным трехмерным данным дистанционного зондирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.33, кандидат наук Другов Михаил Дмитриевич

• Другов Михаил Дмитриевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Другов Михаил Дмитриевич

Введение

Глава 1. Трёхмерные данные дистанционного зондирования (ДЗ) как метод изучения рельефа береговой зоны моря

1.1. Применение данных воздушного лазерного сканирования (ВЛС) в исследованиях рельефа береговой зоны

1.1.1. Основные принципы функционирования систем ВЛС

1.1.2. Опыт применения данных ВЛС в исследованиях рельефа береговой зоны

1.2. Применение данных съёмок с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в исследованиях рельефа береговой зоны

1.2.1. Классификация БПЛА и особенности их применения

1.2.2. Опыт применения данных съёмок с БПЛА в исследованиях рельефа береговой зоны

Выводы по главе

Глава 2. Характеристика района исследования

2.1. Географическое положение района исследования

2.2. История формирования Анапской пересыпи

2.3. Геологическое строение

2.4. Строение современного рельефа

2.5. Климат

2.6. Растительный покров

2.7. Антропогенное воздействие на Анапскую пересыпь

2.8. Характеристика участков картографирования

2.9. Опыт исследования Анапской пересыпи с применением данных ДЗ

Выводы по главе

Глава 3. Характеристика материалов исследования. Обработка данных съёмок с БПЛА. Создание ЦМР и разностных ЦМР

3.1. Характеристика данных ВЛС и АФС

3.2. Теоретические основы обработки данных съёмок с БПЛА

3.2.1. Алгоритм масштабно-инвариантной трансформации признаков (SIFT)

3.2.2. Построение трёхмерной модели местности с помощью метода блочного уравнивания

3.2.3. Пространственная привязка разреженного облака точек и построение «плотного облака точек»

3.3. Характеристика данных съёмок с БПЛА

3.4. Обработка данных съёмок с БПЛА

3.4.1. Создание плотных облаков точек

3.4.2. Постобработка созданных плотных облаков точек

3.4.3. Согласование облаков точек, созданных по данным съёмок с БПЛА и по данным ВЛС

3.5. Сравнение данных ВЛС и съёмок с БПЛА

3.6. Создание ЦМР и разностных ЦМР

Выводы по главе

Глава 4. Анализ и картографирование динамики рельефа Анапской пересыпи

4.1. Оценка динамики рельефа участков Анапской пересыпи по смещению структурных линий

4.1.1. Методика автоматизированного выделения структурных линий рельефа Анапской пересыпи по ЦМР

4.1.2. Создание и анализ карт смещения гребня фронтального дюнного вала на участках Анапской пересыпи

4.2. Создание и анализ карт типов динамики поперечного профиля фронтального дюнного вала на участках Анапской пересыпи

4.3. Оценка объёмов перенесённого материала на участках Анапской пересыпи

4.3.1. Расчёт объёмов перенесённого материала

4.3.2. Создание и анализ карт сальдо перенесённого материала

Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Список сокращений и условных обозначений

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка динамики рельефа Анапской пересыпи по разновременным трехмерным данным дистанционного зондирования»

Введение

Актуальность темы работы. Береговая зона моря — это целостный и уникальный объект, в пределах которого происходит взаимодействие и взаимопроникновение всех географических оболочек. Пограничное положение морских берегов делает их очень чувствительными к внешним воздействиям, как природным, так и антропогенным, и обусловливает высокую динамичность береговых геосистем.

Резкие изменения в береговой зоне в результате экстремальных штормов сменяются медленным и поступательным переносом материала под действием прибоя и ветра. Для выявления таких изменений требуются данные с высоким пространственным и временным разрешением. Традиционно основными методами получения информации о рельефе береговой зоны, в т. ч. о перемещении и накоплении наносов, являлись топографические съёмки в наземной части и батиметрические — в подводной. Измерения проводятся, как правило, либо по сети профилей, либо вдоль линий, ограничивающих различные элементы рельефа: линий уреза, бровок и подошв склонов, гребней и подошв дюн, подводных валов [Splinter, Harley, Turner, 2018]. Подобные линии называют структурными [Ласточкин, 2002]. Внедрение новых технологий, таких как приёмники глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), электронные тахеометры, многолучевые эхолоты, позволило значительно ускорить и автоматизировать процесс проведения подобных изысканий. Однако охват изучаемой местности при высокой частоте точек съёмки получается сравнительно небольшим, особенно при необходимости проводить повторные измерения с заданной периодичностью.

Решить эту проблему помогает использование данных дистанционного зондирования (ДЗ). Спутниковые снимки в видимом диапазоне давно применяются для оценки динамики береговой линии, подводных валов и других объектов береговой зоны [Кизяков и др., 2013; Garcia-Rubio, Huntley, Russell, 2015; Günther et al., 2013]. Однако информация, извлекаемая с их помощью, не

даёт возможности получать трёхмерные модели рельефа. Для их создания могут использоваться трёхмерные данные ДЗ, имеющие кроме двух плановых координат ещё и третью — высотную.

Источником трёхмерных данных ДЗ могут служить стереопары снимков, получаемых как с воздушных судов, так и со спутников. Стереопары спутниковых снимков сверхвысокого разрешения применяются для мониторинга рельефа береговой зоны [Gens, 2010; Malthus, Mumby, 2003], но их существенным недостатком является трудность и дороговизна получения достаточно длинного временного ряда изображений с необходимым пространственным охватом. Для получаемых по стереопарам моделей рельефа сохраняется ряд ограничений, накладываемых самим принципом космической съёмки: ограничение по точности, зависимость от погодных условий у земной поверхности. Стереопары снимков с авиационных носителей позволяют получать гораздо более точные модели рельефа, а их качество меньше зависит от атмосферных условий. Среди всех видов ДЗ аэрофототопографические методы до 1990-х гг. традиционно являлись основными для получения информации о рельефе, в т. ч. и в береговой зоне [Di et al., 2003]. Появление технологии воздушного лазерного сканирования (ВЛС) и ее применение совместно с аэрофотосъёмкой (АФС) позволило совершить значительный скачок в точности получаемых результатов, которые стали применяться в исследованиях береговой зоны.

Ещё одним методом получения трёхмерных данных ДЗ, активно развивающимся в последнее десятилетие, является съёмка с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Этот метод позволяет получать трёхмерные модели местности с ещё большей детальностью и оперативностью, а затраты на покупку и эксплуатацию БПЛА значительно ниже, чем стоимость одной съёмки с пилотируемого аппарата, и сравнимы с ценой нескольких космических снимков сверхвысокого разрешения.

Данные ВЛС и съёмок с БПЛА активно применяются для изучения рельефа береговой зоны и его динамики. Однако методы их совместной обработки для

решения задачи оценки динамики рельефа, в т. ч. с помощью картографирования, разработаны недостаточно.

Примером динамичной береговой геосистемы является Анапская пересыпь, находящаяся на северо-западе Черноморского побережья Кавказа. Эта аккумулятивная береговая форма длиной примерно 47 км имеет участки с различной морфологией и характером изменений рельефа. Анапская пересыпь — один из немногих в нашей стране уникальных рекреационно-бальнеологических районов, ценный благодаря песчаным пляжам и дюнам. Однако массовое строительство и рост числа отдыхающих приводит к нарушению и деградации экосистем пересыпи, а также оказывает значительное влияние на динамику её рельефа. Также сильное воздействие на геосистему Анапской пересыпи оказывают опасные гидрометеорологические явления. В первую очередь, к ним относятся мощные циклоны, один из которых обрушился на всё Черноморское побережье России в середине августа 2021 г. Вызываемые ими шторма и наводнения приводят к сильному размыву пляжа и дюн.

Таким образом, в настоящий момент отсутствует методика совместной обработки данных ВЛС и съёмок с БПЛА для изучения береговой зоны. Проведение с использованием подобных данных оценки динамики береговых аккумулятивных форм рельефа барьерного типа, в т. ч. Анапской пересыпи, является актуальной научной задачей в силу их уязвимости перед высокой антропогенной нагрузкой и воздействием опасных гидрометеорологических явлений.

Цель работы состоит в разработке методики оценки динамики береговых аккумулятивных форм рельефа барьерного типа, основанной на применении трёхмерных данных ДЗ, на примере Анапской пересыпи.

Достижение поставленной цели требует решения следующих научных задач:

1. Обобщение мирового опыта обработки и применения данных ВЛС и съёмок с БПЛА для изучения рельефа береговой зоны моря

2. Разработка методики обработки трёхмерных данных ДЗ (ВЛС и съёмок с БПЛА) и создания по ним цифровых моделей рельефа (ЦМР) для оценки динамики береговых аккумулятивных форм рельефа барьерного типа

3. Разработка методики автоматизированного выделения структурных линий береговых аккумулятивных форм рельефа барьерного типа по ЦМР

4. Создание серии карт динамики рельефа исследуемых участков Анапской пересыпи

5. Расчёт объёмов перенесённого материала на исследуемых участках Анапской пересыпи

6. Анализ динамики рельефа на исследуемых участках Анапской пересыпи на основе созданных карт и количественной оценки объёмов перенесённого материала

Научная новизна:

1. Предложены пути совместного использования данных ВЛС и данных съёмок с БПЛА для картографирования динамики береговых аккумулятивных форм барьерного типа

2. Разработана оригинальная методика автоматизированного выделения структурных линий рельефа береговых аккумулятивных форм барьерного типа

3. Созданы карты нового содержания — карты смещения гребня фронтального дюнного вала, типов динамики поперечного профиля фронтального дюнного вала, сальдо перенесённого материала

4. Впервые для Анапской пересыпи выполнена оценка объёма перенесённого материала по отдельным склонам фронтального дюнного вала и на участке пляжа, расположенного перед ним

Объектом исследования является Анапская пересыпь. Предмет исследования — методы оценки динамики береговых аккумулятивных форм рельефа по трёхмерным данным дистанционного зондирования.

Основные защищаемые положения:

1. Совместное использование разновременных данных ВЛС и данных съёмок с БПЛА позволяет проводить количественную оценку динамики береговых аккумулятивных форм рельефа барьерного типа

2. Методика автоматизированного выделения структурных линий на основе трёхмерных данных ДЗ позволяет достоверно картографировать динамику аккумулятивных береговых форм рельефа барьерного типа

3. Для характеристики динамики дюнного рельефа разработаны карты нового содержания, составленные на исследуемые участки Анапской пересыпи: карты смещения гребня фронтального дюнного вала, типов динамики поперечного профиля фронтального дюнного вала, сальдо перенесённого материала.

Методология. Исследование базируется на научно-методических принципах тематического и геоморфологического картографирования, разработанных К. А. Салищевым, А. М. Берлянтом, А. И. Спиридоновым; методах обработки данных ДЗ, разработанных Ю. Ф. Книжниковым, В. И. Кравцовой, Х. Хиршмюллером, А. В. Погореловым; методах выделения и анализа положения структурных линий рельефа береговой зоны, разработанных Х. Стокдон, К. Доран, А. Сэлленджером; опыте исследования берегов Чёрного моря в целом В. П. Зенковичем, Г. В. Выхованец и, в частности, Анапской пересыпи Р. Д. Косьяном, В. В. Крыленко, В. И. Кравцовой, Е. С. Бойко. В рамках работы применяются аэрокосмический, геоинформационный, картографический методы, методы математической статистики и теории обработки сигналов.

Фактический материал, личный вклад автора. В основе работы лежат авторские исследования, проводимые с 2015 г. в лаборатории аэрокосмических методов кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, и полевые работы, проведённые автором на Анапской пересыпи в 2016 г. В качестве исходных материалов в работе выступают данные ВЛС и АФС Анапской пересыпи в 2013 и 2015 гг., полученные группой под руководством Е.С. Бойко, данные съёмок с БПЛА в

2018 и 2019 гг., выполненных под руководством В. В. Крыленко, результаты полевых геодезических работ и дешифрирования аэрофотоснимков.

Апробация и степень достоверности работы, публикации. Достоверность полученных результатов подтверждается полевыми обследованиями, проведёнными автором на Анапской пересыпи, докладами на всероссийских и международных конференциях, публикациями в рецензируемых научных изданиях.

Результаты исследования были доложены на XIV открытой всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 2016), XXIV международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2017), XIII международной ландшафтной конференции «Современное ландшафтно-экологическое состояние и проблемы оптимизации природной среды регионов» (Воронеж, 2018), международной конференции ИнтерКарто/ИнтерГИС-24 «Цифровая Земля и устойчивое развитие территорий» (Петрозаводск, 2018), всероссийской конференции «VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование» (Москва, 2020), XXVII международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2020).

По теме исследования опубликовано 8 работ. В изданиях, включённых в базы Scopus, WoS и RSCI WoS:

1. Кравцова В. И., Крыленко В. В., Другов М. Д., Бойко Е. С. Исследование динамики рельефа северо-западной части Анапской пересыпи по материалам воздушного лазерного сканирования // Геоинформатика. — 2017. — № 4. — С. 48-62 (5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,465).

2. Кравцова В. И., Другов М. Д. Типы динамики дюнного рельефа Анапской пересыпи: исследование по материалам воздушного лазерного сканирования // Геодезия и картография. — 2019. — Т. 80, № 2. — С. 32-45 (5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,306).

3. Другов М. Д., Тутубалина О. В., Крыленко В. В.. Оценка изменений рельефа береговой зоны по данным воздушного лазерного сканирования и

съёмок с беспилотных летательных аппаратов (на примере Анапской пересыпи) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2021. — Т. 18, № 2. — С. 115-127 (5-летний импакт-фактор РИНЦ: 1,018).

Иные публикации:

4. Другов М. Д., Кравцова В. И., Тутубалина О. В. Оценка изменений рельефа береговой зоны по разновременным данным воздушного лазерного сканирования и аэрофотосъемки (на примере Анапской пересыпи) // XIV Всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Тезисы докладов. — Москва: ИКИ РАН. 2016. — С. 343.

5. Кравцова В. И., Другов М. Д. Изменения дюнного рельефа Анапской пересыпи по материалам повторного воздушного лазерного сканирования // ИнтерКарто-ИнтерГИС-24. Материалы Международной конференции Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий. — Т. 2. — КарНЦ РАН Петрозаводск, 2018. — С. 55-70.

6. Кравцова В. И., Тутубалина О. В., Другов М. Д. Исследование динамики эолового рельефа Анапской пересыпи по данным воздушного лазерного сканирования и аэрофотосъемки // Современное ландшафтно-экологическое состояние и проблемы оптимизации природной среды регионов. Материалы XIII Международной ландшафтной конференции, посвященной столетию со дня рождения Ф.Н. Милькова, г. Воронеж 14-17 мая 2018 г / Под ред. А. В. Хорошева. — Т. 1. — ИСТОКИ Воронеж, 2018. — С. 206-208.

7. Другов М. Д. Картографирование динамики рельефа береговой зоны по разновременным трёхмерным данным дистанционного зондирования (на примере Анапской пересыпи) // VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. МГУ им. М. В. Ломоносова, географический факультет, кафедра геоморфологии и палеогеографии, Москва, 28 сентября - 1 октября 2020 г. / Под ред. Е. Н. Бадюкова, В. Р. Беляев, Ю. Р. Беляев и др. — Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова Москва, 2020. С. 482-485.

8. Другов М. Д. Применение данных съёмки с беспилотных летательных аппаратов для изучения динамики рельефа Анапской пересыпи // Материалы Международного молодежного научного Форума Ломоносов-2020 / тезисы. — Москва, 2020.

Практическая значимость и внедрение. Разработанные методы целесообразно применять для мониторинга рельефа Анапской пересыпи во избежание снижения её рекреационно-хозяйственного потенциала и разрушения уникальной геосистемы. Полученные результаты могут быть использованы в качестве рекомендации для местных органов власти при регламентировании строительства и городском планировании на территории Анапской пересыпи.

Отдельные материалы исследования использованы в рамках работ по гранту РФФИ 18-05-00333 «Выявление взаимосвязей гидрогенных и негидрогенных факторов при формировании рельефа береговых аккумулятивных форм неприливных морей».

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы (111 наименований, в т. ч. 50 на русском и 61 на английском языке) и 13 приложений. Текст работы изложен на 134 страницах машинописного текста. Работа содержит 35 рисунков и 9 таблиц. Приложения включают 13 карт.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю к. г. н. О. В. Тутубалиной, д. г. н. В. И. Кравцовой за неоценимую помощь в работе, сотруднику Южного отделения Института океанологии РАН к. г. н. В. В. Крыленко за предоставленные материалы съёмок и консультации, к. г. н. Е. А. Балдиной за конструктивные замечания по тексту работы, к. г. н. А.Л. Энтину и к. г. н. А. М. Карпачевскому за советы по методике обработки данных, всему коллективу кафедры картографии и геоинформатики, сотруднику кафедры геоморфологии и палеогеографии к. г. н. Т. Ю. Репкиной за ценные консультации, аспирантам Д. В. Баранову, Д. В. Мишуринскому, А. В. Новиковой за полезные советы.

Глава 1. Трёхмерные данные дистанционного зондирования (ДЗ) как метод изучения рельефа береговой зоны моря

1.1. Применение данных воздушного лазерного сканирования (ВЛС) в исследованиях рельефа береговой зоны

Лазерное сканирование (или лазерная локация) — это технология сбора и регистрации пространственных данных с помощью сканирующих лазерных оптических систем, использующих явления отражения световых волн и их рассеяния в прозрачных и полупрозрачных средах. Также, для обозначения данной технологии широко используется термин «лидар», транслитерация англоязычной аббревиатуры LiDAR — Light Detection And Ranging, что означает «световое обнаружение и определение дальности».

Выделяют три типа лазерного сканирования в зависимости от носителя оборудования: наземное, мобильное и воздушное. Наземное лазерное сканирование в основном используется для решения локальных архитектурных и строительных задач, хотя его применение в научной сфере, в том числе и в географии, достаточно обширно. Мобильное лазерное сканирование чаще всего используется для съёмки на объектах инфраструктуры большой протяженности, например, на автомобильных и железных дорогах или трубопроводах. Применение его для географических задач возможно, но только на участках, доступных для применяемого носителя оборудования. Наконец, наибольший охват обеспечивает воздушное лазерное сканирование, применяемое для больших по площади объектов.

С начала 2000-х годов начали применяться съёмочные системы, работающие на тех же принципах, что и системы ВЛС, но установленные на специализированных искусственных спутниках Земли (например, сенсор GLAS, работавший на спутнике ICESat). Однако съёмки с подобных аппаратов традиционно называют не лазерным сканированием, а лазерной альтиметрией. Данные таких съёмок имеют невысокое относительно ВЛС пространственное

разрешение (60-70 м) и не подходят для большинства задач, решаемых с помощью ВЛС.

1.1.1. Основные принципы функционирования систем ВЛС

Методика съёмки, реализуемая воздушным лазерным сканером, состоит в следующем. Полупроводниковый лазер излучает короткие импульсы, направление распространения которых регулируется сканирующим элементом, входящим в состав оптической системы. В большинстве случаев поперечная развертка образуется за счет использования качающегося зеркала, а продольная - за счет движения носителя вдоль маршрута съёмки.

Зондирующие импульсы распространяются по прямолинейной траектории от источника в сторону территории съёмки. Если в процессе распространения зондирующий импульс сталкивается с препятствием (поверхность Земли или наземный объект), то в месте столкновения лазерный луч переотражается, в результате чего часть переотражённой энергии импульса возвращается в сторону лидара, где и регистрируется на приемнике излучения. Измеренный временной интервал, учитывая прямолинейность распространения лазерного луча и постоянство скорости распространения электромагнитных волн, позволяет определить дальность от источника до объекта, вызвавшего отражение. При каждом измерении могут регистрироваться отражения от нескольких объектов. [Медведев и др., 2007]

Результатом работы лазерного сканера является модель снимаемого объекта, представляющего собой большой набор (от сотен до нескольких миллионов) точек лазерного отражения (ТЛО) с определёнными пространственными координатами, который принято обозначать термином «облако точек».

Можно выделить три главных компонента, составляющих основу функционирования любой системы ВЛС (рис 1.1) [Бойко, Погорелов, 2012]: 1. Сканирующий блок, в функции которого входят генерация лазерных

импульсов, приём отражённого сигнала и определение наклонной

дальности до точки отражения. Также, к функциям сканерного блока относится управление развёрткой.

2. Бортовой навигационный комплекс, работа которого основана на взаимодействии в реальном времени GPS-приёмника и инерциальной навигационной системы (Inertial Reference System — IRS). Основной функцией бортового навигационного комплекса является обеспечение каждого измерения полным набором элементов внешнего ориентирования, позволяющих, используя измеренное значение наклонной дальности, перейти к пространственным координатам наземной точки, в которой произошло отражение луча.

3. Сеть наземных базовых GPS-станций, предоставляющих данные дифференциальной коррекции траекторных данных бортового GPS-приёмника.

Иктансивностъ яр-1 чн того сигнала

Первый OTKSihk Гкнзтедннй атклнк

Рис. 1.1. Принципиальная схема функционирования системы ВЛС [Бойко, Погорелов, 2012] 1.1.2. Опыт применения данных ВЛС в исследованиях рельефа береговой зоны

Для исследований береговой зоны применение ВЛС эффективно ввиду возможности одновременного получения внутри широкой полосы сканирования

как батиметрических, так и топографических данных. Таким образом, отпадает надобность в проведении отдельных изысканий на суше и на воде, и в их последующей интеграции. Однако подобные съёмки могут проводиться только с помощью мало распространённых лазерных сканеров, генерирующих излучение в синей части спектра, которые даже при идеальных условиях обеспечивают получение достоверных батиметрических данных с глубин не более нескольких десятков метров. Также, использование ВЛС позволяет анализировать формы микрорельефа на пляже или береговых дюнах. Что ещё более важно, проведение разновременных съёмок позволяет оценить изменения рельефа береговой зоны, в том числе рассчитать изменение объёма накопленного осадочного материала [Liu et al., 2007].

В 1980-х годах одним из первых применений только зародившейся на тот момент технологии ВЛС стало комплексное исследование под руководством НАСА, целью которого была оценка возможностей новой технологии для картографирования рельефа, высокогорных ледников, а также измерения высот поверхности моря [Krabill et al., 1984]. Результаты исследования показали большой потенциал данного метода для изучения процессов в береговой зоне.

Начиная с конца 1990-х годов, с появлением более компактных и доступных воздушных лазерных сканеров началось их активное использование для решения географических задач. В статье А. Сэлленджера [Sallenger, 2000] описывается применение ВЛС для картографирования пляжей и дюн на барьерных островах побережья Атлантического океана и Мексиканского залива в США. Основной задачей работы было оценить устойчивость барьерных островов к ураганам и вызываемым ими штормам. Было замечено, что зачастую заплеск волн через дюну во время штормов может вызывать сильные изменения во всей береговой системе. Осознавая важность системы дюн в оценке состояния всей системы барьерных островов, авторы создали алгоритм определения положения гребня авандюны по данным лазерного сканирования. Основываясь на полученных высотах гребня авандюн и смоделированных значениях высоты

штормового нагона, было определено, что уязвимость подобных барьерных островов пространственно неравномерна и зависит от высоты дюнного пояса.

Эта же проблема затрагивается в работе К. Джанга и др. [Zhang et al.., 2005]. Используя ЦМР, построенные по данным ВЛС, авторы провели анализ изменений рельефа для 40-километровой полосы пляжей на атлантическом побережье полуострова Флорида до и после разрушительного урагана Флойд в 1999 году. Было обнаружено, что на большей части исследуемой территории произошёл размыв пляжей и вынос песчаного материала в море.

Близкий участок на атлантическом побережье США рассматривается в работе Х. Митасовой и др. [Mitasova et al.., 2005]. Авторы с помощью комплексного использования архивных картографических материалов, данных аэрофотосъёмки и ВЛС, а также ГНСС-измерений в режиме «измерений в реальном времени» (RTK — Real Time Kinematic) анализируют изменения рельефа, произошедшие в самой крупной на Восточном побережье США системе песчаных дюн в парке «Jockey's Ridge». В статье приводится методика построения динамической модели рельефа, захватывающей временной промежуток с 1974 по 2004 г. В результате авторам удалось определить изменения высоты высочайших гребней, а также определить общее направление и среднюю величину горизонтального отступания дюн.

В более поздней статье тех же авторов [Mitasova et al., 2009] приводится анализ динамики рельефа береговой зоны участка Внешних отмелей Северной Каролины, основанный на анализе растровых ЦМР, полученных по разновременным данным ВЛС. Авторы описывают процесс оценки плотности и точности разнородных данных ВЛС, полученных в результате 13 съёмок в течение 10 лет. Проведенный анализ выявил высокую динамичность авандюн, тренд к переносу песка вглубь суши и влияние изъятия песка человеком на этот тренд. Также, в работе приводится пример подбора оптимального разрешения ЦМР и метода интерполяции, основанного на параметрах полученных облаков точек. Для итоговых моделей использовался метод интерполяции

регуляризированного сплайна с натяжением (regularized spline with tension), что было обусловлено достаточно низкой плотностью точек (от 0,3 до 3 точек на м2).

В работе С. Сайе и соавторов [Saye et al., 2005] с помощью данных ВЛС исследуется процесс переноса материала между дюнным поясом и пляжем на 5 тестовых участках на побережье Англии и Уэльса. Рассчитанные морфометрические параметры по ЦМР, созданным по данным ВЛС, позволили выявить следующие взаимосвязи между морфологическими особенностями пляжа и дюн на разных участках: участки деградации дюн соответствуют более узким и крутым участкам пляжей, в то время как аккумуляция в дюнном поясе наблюдается на более широких и пологих участках пляжей. При этом полученные значения критической ширины и среднего угла наклона, отделяющих разрушающиеся дюны от стабильных и растущих, отличались на каждом из тестовых участков.

Стоит отметить статью П. Кемпенирса и др. [Kempeneers et al., 2009], которая посвящена совместному использованию данных воздушного лазерного сканирования и цифровой аэрофотосъёмки для изучения низкорослой растительности в дюнном поясе на побережье Бельгии. Авторы сделали вывод, что совместное использование двух типов данных предоставляет достаточный объём информации для создания точных и подробных карт растительности дюнного пояса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Другов Михаил Дмитриевич, 2021 год

Список литературы

1. Авиация: Энциклопедия / гл. ред. Г. П. Свищёв. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 736 с.

2. Алексеенко Н. А., Медведев А. А., Карпенко И. А. Мониторинг животного мира на особо охраняемых природных территориях с помощью беспилотных летательных аппаратов // Известия Самарского научного центра РАН. — 2015. — Т. 17, № 6. — С. 304-309.

3. Бойко Е. С., Погорелов А. В. Применение лазерного сканирования в исследованиях рельефа и снежного покрова. Морфометрический аспект. // Новосибирск: Академическое изд-во «Гео». — 2012. — 147 с.

4. Весничева Г. А., Худяков В. Ф., Яковлева З. К., Яцевич Г. Б. Обработка результатов измерений: Методические указания. — СПб.: ГУАП, 2003. — 46 с.

5. Воздушный кодекс Российской Федерации от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 08.06.2020)

6. Выхованец Г. В. Эоловый процесс на морском берегу: Монография // Одесса: Астропринт. — 2003. — 368 с.

7. Гарцман Б. И., Шекман Е. А., Ли К. Т. Порядковая классификация речных водоразделов на основе обработки цифровых моделей рельефа // География и природные ресурсы. — 2016. — № 4. — С. 164-173.

8. Геологическая карта СССР. Масштаб 1:1000000 (новая серия). Лист L-(36), (37) — Симферополь. — 1986 г.

9. Геология и нефтегазоносность шельфов Черного и Азовского морей. — М.: Наука, 1979. — 184 с.

10.Гидрология дельты и устьевого взморья Кубани / В. Н. Михайлов, Д. В. Магрицкий, А. А. Иванов и др. — ГЕОС Москва, 2010. — 728 с.

11.Зенкович В. П. Морфология и динамика берегов Черного моря в пределах границ СССР, ТОМ III, Часть III. Региональная; Раздел II. Центральная

часть (Южный Крым, полуострова Керченский и Таманский). — М.: изд-во ИО АН СССР, 1954. — 152 с.

12.Измайлов Я. А. Эволюционная география побережий Азовского и Черного морей. Книга 1. Анапская пересыпь. — Сочи, 2005. — 174 с.

13.Кизяков А. И., Зимин М. В., Лейбман, М. О., Правикова, Н. В. Мониторинг скорости термоденудации и термоабразии на западном побережье острова Колгуев с использованием материалов космической съемки высокого разрешения // Криосфера Земли. — 2013. — Т. 17, №. 4. — С. 36.

14.Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И. Дешифрирование стереоскопической модели местности // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2014. — № 6. — С. 53-58.

15.Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И., Тутубалина О. В. Аэрокосмические методы географических исследований: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. — М: Издательский центр «Академия», 2011. — 416 с.

16.Косьян Р. Д., Дивинский Б. В., Крыленко М. В., Куклев С. Б., Крыленко В.В. Эволюция берега Анапской пересыпи Черного моря // Труды 2-й международной конференции «Создание и использование искусственных земельных участков на берегах и акватории водоемов». — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2011. — С. 208-213.

17.Косьян Р. Д., Крыленко В. В. Современное состояние морских аккумулятивных берегов Краснодарского края и их использование // М.: Научный мир, 2014. — 256 с.

18.Кравцова В. И., Крыленко В. В., Другов М. Д., Бойко Е. С. Исследование динамики рельефа северо-западной части Анапской пересыпи по материалам воздушного лазерного сканирования // Геоинформатика. — 2017. — № 4. — С. 48-62.

19.Кравцова В. И., Другов М. Д. Типы динамики дюнного рельефа Анапской пересыпи: исследование по материалам воздушного лазерного сканирования // Геодезия и картография. — 2019. — Т. 80, № 2. — С. 3245.

20.Кравцова В. И., Фалалеева А. А., Чалова Е. Р. Картографирование морфологически контрастных районов Благовещенского участка Анапской пересыпи по космическим снимкам высокого разрешения // Геодезия и картография. — 2014. — № 10. — С. 25-36.

21.Кравцова В. И., Чалова Е. Р. Картографирование ландшафтно-морфологической структуры Витязевской пересыпи по космическим снимкам высокого разрешения // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2015. — № 1. — С. 65-73.

22.Кравцова В. И., Чалова Е. Р. Природная и антропогенная дифференциация ландшафтно-морфологической структуры южной части Анапской пересыпи: картографическая оценка // Геоморфология. — 2016. — № 4. — С. 43-55.

23.Кравцова В. И., Чалова Е. Р. Картографирование ландшафтно-морфологической структуры восточного Бугазского участка Анапской пересыпи по материалам цифровой аэрофотосъемки // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2018. — № 3. — С. 303-313.

24.Крыленко В. В. Природные и антропогенные факторы, определяющие эволюцию Анапской пересыпи: дис. ... канд. географических наук: 25.00.28. — Геленджик, 2011. — 129 с.

25.Крыленко В. В. Динамика морского берега Анапской пересыпи // Океанология. — 2015. — Т. 55, № 5. — С. 821-828.

26.Крыленко С. В., Крыленко М. В., Крыленко В. В. Tamarix ramosissima как индикатор особенностей рельефа Анапской пересыпи // Берега Черного моря: экологические ориентиры в настоящем — устойчивое развитие в будущем: Материалы российско-абхазского международного научно-практического семинара (г. Туапсе) — 2018. — Т. 166. — С. 34.

27.Ласточкин А. Н. Системно-морфологическое основание наук о Земле (геотопология, структурная география и общая теория геосистем) — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002. — 762 с.

28.Леонтьев И. О., Акивис Т. М. Моделирование динамики берегов Анапской пересыпи // Океанология. — 2020. — Т. 60, № 2. — С. 315-322.

29.Литвинская С. А. О необходимости сохранения литоральных псаммофильных ценозов на северо-Западном Кавказе // Охрана гено- и ценофонда травяных геобиоценозов. — Свердловск: УрО АН СССР, 1988. — С. 65-66.

30.Литвинская С. А. Растительность Черноморского побережья России (Средиземноморский анклав). — Краснодар, 2004. — 120 с.

31.Мальцев К. А., Ермолаев О. П. Использование цифровых моделей рельефа для автоматизированного построения границ водосборов // Геоморфология. — 2014. — № 1. — С. 45-52.

32.Медведев А. А., Алексеенко Н. А., Курмагомедов Б. М. Возможности и ограничения использования БПЛА в географических исследованиях // Международный год карт в России: объединяя пространство и время. — 2016. — С. 213-214.

33.Научное обеспечение сбалансированного планирования хозяйственной деятельности на уникальных морских береговых ландшафтах и предложения по его использованию на примере Азово-Черноморского побережья. // Отчет о научно-исследовательской работе ИО РАН. — Геленджик, 2013. — Том 10. С. 1477-1546.

34.Невесский Е. Н. Процессы осадкообразования в прибрежной зоне моря. — М.: Наука,1967. — 255 с.

35.Погорелов А. В., Антоненко М. В., Бойко Е. С., Федорова С. И., Елецкий Ю. Б. Исследование компонентов береговой зоны Азовского моря по данным воздушного лазерного сканирования (район Вербяной косы) // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — М., 2014. — № 11. — С. 33-39.

36.Погорелов А. В., Думит Ж. А. Рельеф бассейна р. Кубани: морфологический анализ. — М.: ГЕОС, 2009. — 206 с.

37.Постановление главы администрации Краснодарского края от 07.09.2020 №552 «О создании особо охраняемой природной территории регионального значения природного парка «Анапская пересыпь»

38.Поротов А. В., Горлов Ю. В., Янина Т. А., Фуаш Э. Особенности развития Черноморского побережья Таманского полуострова в позднем голоцене. // Геоморфология. — 2004. — № 4. — С. 63-77.

39.Руководство пользователя Agisoft Metashape Professional Edition, версия 1.5 // URL: https://www.agisoft.com/pdf/metashape-pro_1_5_ru.pdf (дата обращения 12.08.2020)

40.Самсонов Т. Е. Мультимасштабное картографирование рельефа. — М.: Lambert Academic Publishing, 2011. — 207 с.

41.Спиридонов А. И. Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования: Учебное пособие. — Высш. шк., 1970.

42.Строение и эволюция земной коры и верхней мантии Черного моря // под ред. Белоусова В. В., Вольвовского Б. С. — М.: Наука, 1989. — 208 с.

43.Теория и практика цифровой обработки сигналов [Электронный ресурс] — URL: http://www.dsplib.ru/content/win/win.html (дата обр. 20.08.2020)

44.Фетисов В. С. Неугодникова Л. Н., Адамовский В. В., Красноперов Р. А. Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние // Уфа: Фотон. — 2014. — 217 c.

45.Федоров П. В. Послеледниковая трансгрессия Черного моря и проблема изменений уровня океана за последние 15000 лет // Колебания уровня морей и океанов за 15000 лет. — М.: Наука, 1982. — С. 151-156.

46.Шапиро Л., Стокман Дж. Компьютерное зрение. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006. — С. 752.

47.Шуйский Ю. Д. Проблемы исследования баланса наносов в береговой зоне морей. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986. — С. 240.

48.Шрейдер А. А., Булычев А. А., Шрейдер Ал. А, Мелихов В. Р. Особенности кайнозойской седиментации в глубоководной котловине Черного моря // Океанология. — 2003. — Т. 43, №. 5. — С. 700-782.

49.Энтин А. Л. Методы повышения достоверности цифровых моделей рельефа для гидрологического моделирования и картографирования: дис. ... канд. геогр. наук: 25.00.33. — М., 2019. — 106 с.

50.Янина Т. А. Неоплейстоцен Понто-Каспия: биостратиграфия, палеогеография, корреляция — М.: Географический факультет МГУ, 2012 — 264 с.

51.Anders N., Valente J., Masselink R., Keesstra S.. Comparing Filtering Techniques for Removing Vegetation from UAV-Based Photogrammetric Point Clouds // Drones. — 2019. — Vol. 3., no. 3. — P. 61.

52.Andriolo U., Gon5alves G., Bessa F., Sobral P. Mapping marine litter on coastal dunes with unmanned aerial systems: A showcase on the Atlantic Coast // Science of the Total Environment. — 2020. — Vol. 736. — P. 139632.

53.Bater C. W., Coops N. C. Evaluating error associated with lidar-derived DEM interpolation // Computers & Geosciences. — 2009. — Vol. 35, no. 2. — P. 289300.

54.Berni J., Zarco-Tejada P., Suarez L., Fereres E. Thermal and narrowband multispectral remote sensing for vegetation monitoring from an unmanned aerial vehicle // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. — 2009. — Vol. 47, no. 3. — P. 722-738.

55.Boyko E., Krylenko V., Krylenko M. LIDAR and airphoto technology in the study of the Black Sea accumulative coasts //Third International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2015). — International Society for Optics and Photonics, 2015. — Vol. 9535. — P. 95351.

56.Carrivick J. L., Smith M. W., Quincey D. J. Structure from Motion in the Geosciences. — John Wiley & Sons, 2016. — 208 p.

57.Conrad O., Bechtel B., Bock M., Dietrich H., Fischer E., Gerlitz L., Wehberg J., Wichmann V., Bоhner J. System for automated geoscientific analyses (SAGA)

v. 2.1.4 // Geoscientific Model Development. — 2015. — Vol. 8, no 7. — P. 1991-2007.

58.Di K., Ma R., Wang J., Li R. Coastal mapping and change detection using highresolution IKONOS satellite imagery // Proceedings of the 2003 annual national conference on Digital government research. — Digital Government Society of North America. — 2003. — P. 1-4.

59.Douglas D. H., Peucker T. K. Algorithms for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature. // The Canadian Cartographer. — 1973. — Vol. 10, no 2. — P. 112-122.

60.Fonstad M., Dietrich J., Courville B., Jensen J., Carbonneau P. Topographic structure from motion: a new development in photogrammetric measurement // Earth surface processes and Landforms. — 2013. — Vol. 38, no. 4. — P. 421430.

61.Fischler M. A., Bolles R. C. Random sample consensus: a paradigm for model fitting with applications to image analysis and automated cartography // Communications of the ACM. — 1981. — Vol. 24, no. 6. — P. 381-395.

62.Garcia-Rubio G., Huntley D., Russell P. Evaluating shoreline identification using optical satellite images // Marine Geology. — 2015. — Vol. 359. — P. 96-105.

63.Gens R. Remote sensing of coastlines: detection, extraction and monitoring //International Journal of Remote Sensing. — 2010. — Vol. 31, no. 7. — P. 1819-1836.

64.Gon5alves J. A., Henriques R. UAV photogrammetry for topographic monitoring of coastal areas // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. — 2015. — Vol. 104. — P. 101-111.

65.Grenzdorffer G. J., Engel A., Teichert B. The photogrammetric potential of low-cost UAVs in forestry and agriculture // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. — 2008. — Vol. 31, no. B3. — P. 1207-1214.

66.Gunther F., Overduin P. P., Sandakov A. V., Grosse G., Grigoriev M. N. Short-and long-term thermo-erosion of ice-rich permafrost coasts in the Laptev Sea region // Biogeosciences. — 2013. — Vol. 10, no. 6. — P. 4297-4318.

67.Haarbrink R. B., Koers E. Helicopter UAV for photogrammetry and rapid response // 2nd Int. Workshop "The Future of Remote Sensing", ISPRS InterCommission Working Group I/V Autonomous Navigation. — 2006. — Vol. 1.

68.Hammer P. D., Johnson L.F., Strawa A.W., Dunagan S.E., Higgins R.G., Brass J.A., Slye R.E., Sullivan D.V., Smith W.H., Lobitz B.M. Surface reflectance mapping using interferometric spectral imagery from a remotely piloted aircraft // IEEE transactions on geoscience and remote sensing. — 2001. — Vol. 39, no. 11. — P. 2499-2506.

69.Hengl T. Finding the right pixel size // Computers & Geosciences. — 2006. — Vol. 32, no. 9. — P. 1283-1298.

70.Hirschmuller H. Stereo processing by semiglobal matching and mutual information // IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence. — 2007. - Vol. 30, no. 2. — P. 328-341.

71.Kempeneers P., Deronde B., Provoost S., Houthuys R. Synergy of airborne digital camera and lidar data to map coastal dune vegetation //Journal of Coastal Research. — 2009. — No. 10053. — P. 73-82.

72.Krabill W.B., Collins J.G., Link L.E., Swift R.N., Butler M.L. Airborne laser topographic mapping results // Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. — 1984. — Vol. 50, no. 6. — P. 685-694.

73.Lambers K., Eisenbeiss H., Sauerbier M., Kupferschmidt D., Gaisecker T., Sotoodeh S., Hanusch T. Combining photogrammetry and laser scanning for the recording and modelling of the Late Intermediate Period site of Pinchango Alto, Palpa, Peru // Journal of archaeological science. — 2007. — Vol. 34, no. 10. — P. 1702-1712.

74.Li Y., Liu L., Wang L., Li D., Zhang M. Fast SIFT algorithm based on Sobel edge detector // 2012 2nd International Conference on Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet). — IEEE, 2012. — P. 1820-1823.

75.Liu H., Sherman D., Gu S. Automated extraction of shorelines from airborne light detection and ranging data and accuracy assessment based on Monte Carlo simulation. // Journal of Coastal Research. — 2007. — Vol. 23, no. 6. — P. 1359-1369.

76.Long N., Millescamps B., Guillot B., Pouget F., Bertin X. Monitoring the topography of a dynamic tidal inlet using UAV imagery. // Remote Sensing. — 2016. — Vol. 8, no. 5. — C. 387.

77.Lowe D. G. Object recognition from local scale-invariant features // Proceedings of the seventh IEEE international conference on computer vision. — IEEE, 1999. — Vol. 2. — P. 1150-1157.

78.Malthus T. J., Mumby P. J. Remote sensing of the coastal zone: an overview and priorities for future research. // International Journal of Remote Sensing. — 2003. — Vol. 24, no. 13. — P. 2805-2815.

79.Mancini F., Dubbini M., Gattelli M., Stecchi F., Fabbri S., Gabbianelli G. Using unmanned aerial vehicles (UAV) for high-resolution reconstruction of topography: The structure from motion approach on coastal environments // Remote sensing. — 2013. — Vol. 5, no. 12. — P. 6880-6898.

80.Manyoky M., Theiler P., Steudler D., Eisenbeiss H. Unmanned aerial vehicle in cadastral applications //ISPRS-international archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences. — 2011. — Vol. 38. — P. 5762.

81.Masavi M., Natarajan P., Binello S., McNeely J. Knowledge based extraction of ridge lines from digital terrain elevation data // IEEE 1999 International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IGARSS'99 (Cat. No. 99CH36293). — IEEE, 1999. — Vol. 5. — P. 2492-2494.

82.Mitasova H., Overton M., Harmon R.S. Geospatial analysis of a coastal sand dune field evolution: Jockey's Ridge, North Carolina //Geomorphology. — 2005. — Vol. 72, no. 1. — P. 204-221.

83.Mitasova H., Overton M.F., Recalde J.J., Bernstein D.J., Freeman C.W. Raster-based analysis of coastal terrain dynamics from multitemporal lidar data //Journal of Coastal Research. — 2009. — Vol. 25, no. 2. — P. 507-514.

84.Nex F., Remondino F. UAV for 3D mapping applications: a review // Applied geomatics. — 2014. — Vol. 6, no. 1. — P. 1-15.

85.Newcombe L. Green fingered UAVs // Unmanned Vehicle. — 2007. — Vol. 20.

86.Niethammer U., James M.R., Rothmund S., Travelletti J., Joswig M. UAV-based remote sensing of the Super-Sauze landslide: Evaluation and results // Engineering Geology. — 2012. — Vol. 128. — P. 2-11.

87.O'Callaghan J. F., Mark D. M. The extraction of drainage networks from digital elevation data // Computer vision, graphics, and image processing. — 1984. — Vol. 28, no. 3. — P. 323-344.

88.Orlandini S., Moretti G. Determination of surface flow paths from gridded elevation data // Water Resources Research. — 2009. — Vol. 45, no. 3. — W03417.

89.Peterson D.L., Brass J.A., Smith W.H., Langford G., Wegener S., Dunagan S., Hammer P., Snook K. Platform options of free-flying satellites, UAVs or the International Space Station for remote sensing assessment of the littoral zone // International journal of remote sensing. — 2003. — Vol. 24, no. 13. — P. 27852804.

90.Rinaudo F., Chiabrando F., Lingua A., Spano A.T. Archaeological site monitoring: UAV photogrammetry can be an answer // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. — 2012. — Vol. 39, no. B5. — P. 583-588.

91.Sallenger Jr. A. Storm impact scale for barrier islands // Journal of Coastal Research. — 2000. — Vol. 16, no. 3. — P. 890-895.

92.Saye S. E., van der Wal D., Pye. K., Blott S.J. Beach-dune morphological relationships and erosion/accretion: an investigation at five sites in England and Wales using LIDAR data // Geomorphology. — 2005. — Vol. 72, no. 1. — P. 128-155.

93.Scarelli F. M., Cantelli L., Barboza E.G., Rosa. M.L.C.C., Gabbianelli G. Natural and Anthropogenic coastal system comparison using DSM from a Low Cost UAV survey (Capâo Novo, RS/Brazil) // Journal of Coastal Research. — 2016. — No. 75. — P. 1232-1237.

94.Shannon C. E. Communication in the presence of noise // Proceedings of the IRE. — 1949. — Vol. 37, no. 1. — P. 10-21.

95.Sibson R. A Brief Description of Natural Neighbor Interpolation // Interpolating multivariate data — John Wiley & Sons, 1981 — P. 21-36.

96.Smith J.G., Dehn J., Hoblitt R.P., LaHusen R.G., Lowenstern J.B., Moran S.C., McClelland L., McGee K.A., Nathenson M., Okubo P.G., Pallister J.S., Poland M.P., Power J.A., Schneider D.J., Sisson T.W. Volcano monitoring // Geological Monitoring. — The Geological Society of America, 2009. — P. 273-305.

97.Smith M. W., Carrivick J. L., Quincey D. J. Structure from motion photogrammetry in physical geography //Progress in Physical Geography. — 2016. — Vol. 40, no. 2. — P. 247-275.

98.Splinter K. D., Harley M. D., Turner I. L. Remote sensing is changing our view of the coast: Insights from 40 years of monitoring at Narrabeen-Collaroy, Australia // Remote Sensing. — 2018. — Vol. 10, no. 11. — P. 1744.

99.Stockdon H. F., Doran K. S., Sallenger Jr A. Extraction of lidar-based dune-crest elevations for use in examining the vulnerability of beaches to inundation during hurricanes // Journal of Coastal Research. — 2009. — No. 3.— P. 59-65.

100. Stockdon H. F., Doran K. S., Thompson D.M., Sopkin K. L., Plant N.G., Sallenger Jr A. National assessment of hurricane-induced coastal erosion hazards: Gulf of Mexico: USGS Open-File Report — 2012.

101. Sturdivant E., Lentz E.E., Thieler E.R., Farris A.S., Weber K.M., Remsen, D.P., Miner S., Henderson R.E. UAS-SfM for coastal research: Geomorphic feature extraction and land cover classification from high-resolution elevation and optical imagery // Remote Sensing. — 2017. — Vol. 9, no. 10. — P. 1020.

102. Taddia Y., Corbau C., Zambello E., Russo V., Simeoni U., Russo P., Pellegrinelli A. UAVs to assess the evolution of embryo dunes // The

International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. — 2017. — Vol. 42. — P. 363-369.

103. Tarolli P. High-resolution topography for understanding Earth surface processes: Opportunities and challenges // Geomorphology. — 2014. — Vol. 216. — P. 295-312.

104. TerraScan User Guide // URL: https://www.terrasolid.com/guides/tscan (visited on 06/26/2021)

105. Tsouros D. C., Bibi S., Sarigiannidis P. G. A review on UAV-based applications for precision agriculture // Information. — 2019. — Vol. 10, no. 11. — P. 349.

106. Ullman S. The interpretation of structure from motion //Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences. — 1979. — Vol. 203, no. 1153. — P. 405-426.

107. Wester-Ebbinghaus W. Aerial photography by radio controlled model helicopter // The Photogrammetric Record. — 1980. — Vol. 10, no. 55. — C. 85-92.

108. Westoby M. J., Brasington J., Glasser N. F., Hambrey M. J., Reynolds J. 'Structure-from-Motion' photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications // Geomorphology. — 2012. — Vol. 179. — P. 300314.

109. Woolard J. W., Colby J. D. Spatial characterization, resolution, and volumetric change of coastal dunes using airborne LIDAR: Cape Hatteras, North Carolina //Geomorphology. — 2002. — Vol. 48, no. 1. — P. 269-287.

110. Zhang C. An UAV-based photogrammetric mapping system for road condition assessment //Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. — 2008. — Vol. 37. — P. 627-632.

111. Zhang K. Whitman D., Leatherman S., Robertson W. Quantification of beach changes caused by Hurricane Floyd along Florida's Atlantic coast using airborne laser surveys // Journal of Coastal Research. — 2005. — Vol. 21, no. 1. — P. 123-134.

Список сокращений и условных обозначений

АФС Аэрофотосъёмка

БВС Беспилотное воздушное судно

БПЛА Беспилотный летательный аппарат

ВЛС Воздушное лазерное сканирование

ГНСС Глобальная навигационная спутниковая система

ДЗ Дистанционное зондирование

НС Наветренный склон

ПО Программное обеспечение

ПС Подветренный склон

ТЛО Точка лазерного отражения

УМБЛ Уникальный морской береговой ландшафт

ФДВ Фронтальный дюнный вал

ЦММ Цифровая модель местности

ЦМР Цифровая модель рельефа

GPS Global Positioning System

SfM-MVS Structure from motion - Multi-View Stereo

SIFT Scale-Invariant Feature Transform

TIN Triangulated irregular network

UAV Unmanned aerial vehicle

UTM Universal Transverse Mercator

WGS-84 World Geodetic System 1984

Приложения

Участок А

ЧЁРНОЕ МОРЕ

о XV

участок В х _ \ Л

Схема участков исследования с разбивкой их территории на фрагменты карт масштаба 1:4000

Карты составлены по материалам воздушного лазерного сканирования и аэрофотосъёмки в 2013 и 2015 гг. и по материалам съёмки с беспилотного летательного аппарата в 2019 г.

Проекция ШМ (WGS-84), 37 зона. Масштаб — 1:4000.

Фон:

для карт в приложениях 5, 8, 11 — ортофотоплан по материалам съёмки 2019 г., для всех остальных карт — ортофотоплан по материалам съёмки 2015 г.

Составитель: Другов М.Д.

Общий вид участков исследования на ортофотоплане по материалам съёмки 2015 г.

Карты динамики рельефа Анапской пересыпи

Положение гребней фронтального дюнного вала: на участке А в 2013, 2015, 2019 гг. (Приложение 1)

на участке Б в 2013, 2015 гг. (Приложение 2) на участке В в 2013, 2015 гг. (Приложение 3) Смещение гребней фронтального дюнного вала: на участке А за 2013-2015 гг. (Приложение 4)

на участке А за 2015-2019 гг. (Приложение 5) на участке Б за 2013-2015 гг. (Приложение 6) Типы динамики поперечного профиля фронтального дюнного вала: на участке А за 2013-2015 гг. (Приложение 7)

на участке А за 2015-2019 гг. (Приложение 8) на участке Б за 2013-2015 гг. (Приложение 9) Сальдо перенесённого материала: на участке А за 2013-2015 гг. (Приложение 10)

на участке А за 2015-2019 гг. (Приложение 11) на участке Б за 2013-2015 гг. (Приложение 12) на участке В за 2013-2015 гг. (Приложение 13)

Д 0-0,25 А 1-3 Д 0,25-1 А 3-12,12

/¡иг

Ьигазскии лиман

Е МОРЕ

Смещение гребней фронтального дюнного вала за 2013-2015, м/год:

Выдвижение в сторону моря

Отступание в сторону суши

Поперечные

профили

¿7 {-МОре Полное уничтожение вала

—море Денудация на наветренном склоне

^—- ~ <—море : Денудация на наветренном склоне с одновременной аккумуляцией на подветренном

море**-10"" ^ Аккумуляция на наветренном склоне

Аккумуляция на подветренном склоне

/ (— Аккумуляция на обоих склонах

■море" Положение вала стабильно

Границы фронтального дюнного вала