Моделирование овражной эрозии методом сглаженной многоуровневой оценки
Актуальность работы. Овражная эрозия один из основных негативных экзогенных процессов в лесостепной зоне Русской равнины. В условиях интенсификации сельского хозяйства требуется постоянное слежение и прогнозирование ее развития. В статье авторы пытаются показать подход к моделированию эрозии методо...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Vladikavkaz Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences, Geophysical Institute
2025-03-01
|
| Series: | Геология и геофизика Юга России |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://geosouth.ru/article/view/1141 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Актуальность работы. Овражная эрозия один из основных негативных экзогенных процессов в лесостепной зоне Русской равнины. В условиях интенсификации сельского хозяйства требуется постоянное слежение и прогнозирование ее развития. В статье авторы пытаются показать подход к моделированию эрозии методом сглаженной многоуровневой оценки восприимчивости территории. Цель исследования заключается в разработке нового метода оценки развития овражной эрозии на основе машинного обучения. Предлагаемая технология дает более точные результаты по оценке восприимчивости территории к овражной эрозии, по сравнению с рядом классических подходов. Безусловным ее преимуществом является возможность применения для анализа крупных территорий с высокой неравномерностью распределения оврагов. Методы исследования. Ключевыми исследовательскими методами выступали: моделирование на основе машинного обучения и геоинформационное моделирование. В разработке широко использован один из наиболее современных методов машинного обучения CatBoost, положенный в основу разрабатываемого подхода. Главная его особенность – это объединение нескольких моделей, решающих разные задачи, в одну более сильную. Результаты исследования. Проиллюстрирована реализация метода сглаженной многоуровневой оценки восприимчивости территории к овражной эрозии на примере лесостепи Калачской возвышенности (Воробьёвский район, Воронежской области). Рассматриваются сходства и различия предлагаемого подхода с уже существующими методами. Обосновываются две новые метрики для оценки точности работы предлагаемого метода – RF1 и NDF, приводятся соответствующие формулы. Вводятся понятия внешнего, внутреннего и регуляризационного уровней моделирования, а также иллюстрируется практический смысл использования каждого из них для решения поставленной задачи. Обосновывается использование подхода сглаженной многоуровневой оценки восприимчивости территории к овражной эрозии с учетом блока специальных геоморфологических факторов и производных от них на базе цифровой модели рельефа FABDEM v1-2. Предложенная технология показала высокую точность описания овражной эрозии (0.95) и может быть применена для анализа других территорий.
|
|---|---|
| ISSN: | 2221-3198 2686-7486 |