Склоновые процессы в долине р. Гейзерной (Камчатка): результаты дешифрирования разновременных космических снимков высокого пространственного разрешения

На основе дешифрирования космических снимков высокого пространственного разрешения (0.53 м) трех временных срезов – 1964, 2009 и 2017 г. – выявлены участки активизации современных склоновых процессов. В результате дешифрирования составлены карты, на которых показаны контуры обнажений, выделенные путем визуального анализа разновременных снимков, квантования яркостей (для панхроматического снимка 1964 г.) и расчета вегетационного индекса (по многозональным снимкам двух последних дат съемки). Проведенные работы показали, что сочетание визуального дешифрирования исходных снимков и результатов их цифровой обработки наилучшим образом позволяет разделить участки, покрытые растительностью разного типа и открытые обнажения горных пород, отчасти даже нивелируя различия в освещенности склонов разной крутизны. Результаты сравнивались с данными термальной съемки и заверялись в процессе полевых геоморфологических исследований и съемки с БПЛА.

Апробация методики составления карты динамики склоновых процессов на основе дешифрирования разновременных снимков на временном отрезке более 50 лет осуществлялась на двух ключевых территориях, характеризующихся наиболее разнообразными и разномасштабными проявлениями экзогенных процессов. Расчеты, выполненные на основе результатов дешифрирования, позволили определить, что 2 последних крупных обвало-оползня 2007 и 2014 г. резко сократили площадь, покрытую растительностью: соответственно с 70 до 7% и с 60 до 4%. Установлено, что на Северном участке доля территории со следами активизации склоновых процессов за 53 года выросла с 20.9 до 30.2%, на Южном – увеличилась с 12 до 30%. Анализ пространственного и временного распределения участков активизации склоновых процессов показал, что помимо общеизвестных триггеров, таких как ливневые осадки и землетрясения, в данном районе очевидно влияние на смещение материала на склонах спектра эндогенных процессов.

1. Атлас долины реки Гейзерной в Кроноцком заповеднике/ Ред. Завадская А.В. М.: КРАСАНД, 2015. 88 с.

2. Воробьевский И.Б., Дрознин В.А., Фролова Н.Л., Чижова В.П. Гидрологические и рекреационные последствия катастрофического селя в Долине гейзеров (Камчатка) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 2. С. 46–52.

3. Двигало В.Н., Мелекесцев И.В. Геолого-геоморфологические последствия катастрофических обвальных и обвально-оползневых процессов в Камчатской Долине Гейзеров (по данным аэрофотограмметрии) // Вулканология и сейсмология. 2009. № 5. С. 24–37.

4. Двигало В.Н., Свирид И.Ю., Шевченко А.В., Жарков Р.В. Мониторинг и прогноз селевых процессов в камчатской Долине гейзеров на основе фотограмметрических исследований // Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита / Мат-лы III Междунар. конф. Южно-Сахалинск: Сахалинский филиал Дальневост. геол. ин-та ДВО РАН, 2014. С. 105–108.

5. Дрознин В.А., Двигало В.Н., Муравьев Я.Д. Оползень 3 июня 2007 г. в Долине Гейзеров на Камчатке // Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита / Труды II Междунар. конф. Пятигорск. 2008. С. 41–44.

6. Жуковский М.О. Использование данных спутников CORONA в археологических исследованиях // Краткие сообщения Института археологии. 2012. Т. 226. С. 45–54.

7. Завадская А.В., Лебедева Е.В., Чижова В.П. Механизмы регулирования туристских потоков в долине Гейзеров (Камчатка) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2021. № 5. С. 63–77.

8. Зеркаль О.В., Гвоздева И.П., Фролова Ю.В. Развитие оползневых процессов в долине р. Гейзерной // Геодинамические процессы и природные катастрофы / Тезисы докл. III Всерос. научн. конф. с междунар. участием. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2019. С. 138.

9. Кугаенко Ю.А., Салтыков В.А., Коновалова А.А. Локальная сейсмичность района Долины гейзеров по данным полевых наблюдений 2008–2009 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. Вып. 15. № 1. С. 90–99.

10. Кугаенко Ю.А., Салтыков В.А., Синицын В.И. Сейсмические наблюдения в Долине Гейзеров // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2007. Вып. 10. № 2. С. 171–172.

11. Лебедева Е.В. Виды воздействия вулканической и поствулканической деятельности на флювиальный рельеф // Геоморфология. 2019. № 4. С. 49–66. https://doi.org/10.31857/S0435-42812019449-66

12. Лебедева Е.В. Влияние газогидротермальной деятельности на формирование рельефа речных долин геотермальных зон // Пути эволюционной географии – 2021 / Мат-лы II Всерос. научн. конф., по-

13. свящ. памяти проф. А.А. Величко. М.: ИГ РАН, 2021. С. 185–190.

14. Лебедева Е.В. Цепочки катастрофических геоморфологических процессов в речных долинах вулканических регионов // Геоморфология. 2018. № 4. С. 36–52. https://doi.org/10.7868/S0435428118040041

15. Лебедева Е.В., Жарков Р.В. Аккумулятивные формы рельефа в долинах с газогидротермальными проявлениями (на примере водотоков ряда вулканических массивов Курило-Камчатского региона) // Геоморфология. 2022. Т. 53. № 1. С. 81–100. https://doi.org/10.31857/S0435428122010096

16. Лебедева Е.В., Сугробов В.М., Чижова В.П., Завадская А.В. Долина р. Гейзерной (Камчатка): гидротермальная деятельность и особенности рельефообразования // Геоморфология. 2020. № 2. С. 60–73. https://doi.org/10.31857/S0435428120020066

17. Леонов В.Л. Обвал и оползень, произошедшие 4 января 2014 г. в Долине Гейзеров, Камчатка, и их последствия // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2014. Вып. 23. № 1. С. 7 –20.

18. Леонов В.Л., Гриб Е.Н., Карпов Г.А., Сугробов В.М., Сугробова Н.Г., Зубин М.И. Кальдера Узон и Долина Гейзеров // Действующие вулканы Камчатки. М.: Наука, 1991. Т. II. С. 94–141.

19. Пинегина Т.К., Делемень И.Ф., Дрознин В.А., Калачева Е.Г., Чирков С.А., Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Леонов В.Л., Селиверстов Н.И. Камчатская Долина гейзеров после катастрофы 3 июня 2007 г. // Вестник ДВО РАН. 2008. № 1. С. 33–44.

20. Сугробов В.М., Сугробова Н.Г., Дрознин В.А., Карпов Г.А., Леонов В.Л. Жемчужина Камчатки – Долина Гейзеров. Научно-популярный очерк, путеводитель. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2009. 108 с.

21. Устинова Т.И. Камчатские гейзеры. М.: Географгиз, 1955. 120 с.

22. Фролова Ю.В., Гвоздева И.П., Чернов М.С., Кузнецов Н.П. Инженерно-геологические аспекты гидротермальных преобразований туфогенных пород Долины гейзеров (полуостров Камчатка) // Инженерная геология. 2015. № 6. С. 30–42.

23. Фролова Ю.В., Зеркаль О.В., Гвоздева И.П. Влияние гидротермальных преобразований на физико-механические свойства туфогенных пород Долины гейзеров и их роль в формировании оползней // Геодинамические процессы и природные катастрофы / Тезисы докл. III Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2019. С. 186.

24. Фролова Ю.В., Ладыгин В.М., Рычагов С.Н. Инженерно-геологические особенности гидротермально-метасоматических пород Камчатки и Курильских островов // Инженерная геология. 2011. № 3. С. 40–54.

25. Шевченко А.В., Двигало В.Н., Свирид И.Ю. Дистанционные исследования геоморфологических процессов на вулканических объектах Камчатки // ХХХVI Пленум ГК РАН: Всерос. научн.-практич. конф. с междунар. участием “Геоморфология – наука ХХI века”. Барнаул: Изд-во АГУ, 2018. С. 403–410.

26. Kiryukhin A.V. Modeling and observations of geyser activity in relation to catastrophic landslides–mudflows (Kronotsky nature reserve, Kamchatka, Russia) // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2016.

27. Vol. 323. P. 129–147. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.05.008

28. Kiryukhin A.V., Rychkova T.V., and Dubrovskaya I.K. Formation of the hydrothermal system in Geysers Valley (Kronotsky Nature Reserve, Kamchatka) and triggers of the Giant Landslide // Applied Geochemistry. 2012. Vol. 27. P. 1753–1766. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2012.02.011

29. Lebedeva E.V. and Zharkov R.V. Accumulative landforms in valleys with gas-hydrothermal manifestations of the Kuril-Kamchatka region // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 946. No. 012028. https://doi.org/10.1088/1755-1315/946/1/012028

30. Lundgren P. and Lu Zh. Inflation model of Uzon caldera, Kamchatka, constrained by satellite radar interferometry observations // Geophysical research letters. 2006. Vol. 33. L06301. https://doi.org/10.1029/2005GL025181