Геомаркетинг » ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО РЕТРОСПЕКТИВНОГО АНАЛИЗА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНФИГУРАЦИИ МАССИВОВ ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВ НА ПРИМЕРЕ г. МОСКВЫ

DOI: https://doi.org/10.25296/1993-5056-2023-18-1-18-34

ПРИОБРЕСТИ ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ за 250 руб.

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 1/2023

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО РЕТРОСПЕКТИВНОГО АНАЛИЗА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНФИГУРАЦИИ МАССИВОВ ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВ НА ПРИМЕРЕ г. МОСКВЫ

Жидков Р.Ю., Абакумова Н.В., Рекун В.С.

Жидков Р.Ю., Абакумова Н.В., Рекун В.С., 2023. Применение комплексного ретроспективного анализа при определении конфигурации массивов техногенных грунтов на примере г. Москвы. Инженерная геология, Том ХVIII, № 1, с. 18–34, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2023-18-1-18-34.

В ходе исторического развития рельеф городов подвергается многочисленным перепланировкам, в процессе которых происходит срезка холмов и возвышенностей, засыпка оврагов, русел рек и ручьев, отработанных карьеров по добыче строительных материалов, образование целенаправленно возведенных земляных сооружений, стихийных насыпей и отвалов. Зачастую погребенные под насыпными грунтами формы рельефа трудно различимы, что осложняет проведение и планирование инженерно-геологических изысканий. В статье приведено описание и обоснование методики построения отметок (матрицы высот) подошвы толщи техногенных грунтов. Сопоставлены различные подходы к моделированию толщи техногенных отложений. Оценка результатов моделирования выполнена с использованием численных метрик с применением метода перекрестной валидации, что позволило получить статистически обоснованные количественные характеристики качества моделей. Показано, что наилучший результат дает методика, основанная на комплексном анализе результатов инженерно-геологических изысканий и цифровой модели, описывающей поверхность рельефа на период, предшествующий техногенной трансформации территории. Методика может быть воспроизведена с привлечением как фондовых, так и открытых источников, с использованием любых пакетов обработки пространственных данных и интерполяционных алгоритмов. Описано применение данной методики для построения карт мощности насыпных грунтов, корректных инженерно-геологических разрезов в условиях ограниченных фактических данных. Методика может быть использована для идентификации экзогенных геологических процессов, связанных с погребенными формами рельефа, и морфометрического анализа. Методика была апробирована в ходе создания региональной цифровой геологической модели г. Москвы в ГБУ «Мосгоргеотрест» и при построении локальных инженерно-геологических моделей.

1. Абакумова Н.В., 2022. Типизация насыпных грунтов Московской агломерации. Инженерная геология, Том XVII, № 2, с. 6–26, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2022-17-2-6-26.
2. Аникина Н.В., 2013. Антропогенная трансформация рельефа городской территории (на примере центра Москвы). Ярославский педагогический вестник. Серия Естественные науки, Том III, № 4, с. 254–257.
3. Антипов А.В. (ред.), 2012. Геологический атлас Москвы (в 10 томах с пояснительной запиской). Масштаб 1:10 000.
Изд-во ГУП «Мосгоргеотрест», Москва.
4. Антипов А.В., Осипов В.И. (ред.), 2012. Инновационный проект по крупномасштабному специализированному геологическому картографированию территории города Москвы. В кн. Инженерные изыскания для строительства: практика и опыт Мосгоргеотреста. Проспект, Москва, с. 154–180.
5. Беляев Л.А., Емельянов А.А. (ред.), 2019. От электронного ресурса — к атласу археологического наследия города Москвы. Методические материалы. Индрик, Москва.
6. Грачев М.Н., Попов С.И., 2014. Расширение границ Москвы: анализ альтернативных проектов и путей их реализации.
Вестник РУДН, Серия Политология, № 2, с. 13–30.
7. Карфидова Е.А., Кравченко И.М., 2019. Проблема антропогенного трансформирования рельефа на примере центра города Москвы: постановка задач и пути их решения. Academy, № 2(41), с. 7–9.
8. Комаров В.Л. (ред.), 1938. Геология в реконструкции г. Москвы. Изд-во АН СССР, Москва.
9. Королев В.А., 2018. О геологических проблемах обращения с отходами: к итогам конференции «Обращение с отходами: задачи геоэкологии и инженерной геологии». Инженерные изыскания, Том XII, № 3–4, с. 18–24, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-3-4-18-24.
10. Котлов Ф.В., 1961. Антропогенные изменения рельефа на примере г. Москвы. В сб. статей Вопросы географии, Сборник 52. Географгиз, Москва, с. 134–150.
11. Лихачева Э.А., Курбатова Л.С., Махорина Е.И., 1998. Карта техногенных отложений г. Москвы. Геоморфология, № 1, с. 61–67.
12. Огородникова Е.Н., Николаева С.К., 2017. Техногенные грунты. Изд-во РУДН, Москва.
13. Осипов В.И., Медведев О.П. (ред.), 1997. Москва. Геология и город. Московские учебники и картолитография, Москва.
14. Пашкин Е.М., 2022. Инженерно-геологическая диагностика деформаций памятников архитектуры, 4-е изд., доп.
Изд-во АНО «Традиция», Москва.
15. Самарин Е.Н., Бершов А.В., Фоменко И.К., 2004. Курс лекций по методам статистической обработки инженерно-геологической информации. Изд-во МГУ, Москва.
16. Смирнов Н.Н., Рашков Д.П. (ред.), 1888. Нивелирный план города Москвы, составленный на основании тригонометрической сети по съемке и нивелировке города в 1874–77 гг., дополненный окрестностями топографической съемки 1878–86 гг. Масштаб 1:8 400. 2-е издание Московской Городской Думы, Москва. URL: http://retromap.ru/081888 (дата обращения: 09.01.2023).
17. Сытин П.В., 1950. История планировки и застройки Москвы. Материалы исследования. Том 1. Московский рабочий, Москва.
18. Chai T., Draxler R.R., 2014. Root mean square error (RMSE) or mean absolute error (MAE)? — arguments against avoiding RMSE in the literature. Geoscientific Model Development, No. 7(3), pp. 1247–1250, https://doi.org/10.5194/gmd-7-1247-2014.
19. Costa J.-P., Pronzato L., Thierry E., 1999. A comparison between kriging and radial basis function networks for nonlinear prediction. NSIP’99, Proceedings of the IEEE-EURASIP Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing, Antalya, Turkey, 1999, pp. 726–730.
20. Pando L., Flor-Blanco G., Llana-Fúnez S., 2022. Urban geology from a GIS-based geotechnical system: a case study in a medium-sized city (Oviedo, NW Spain). Environmental Earth Sciences, No. 81(193), https://doi.org/10.1007/s12665-022-10287-y.
21. Sung ho L., Dong soo H., 2015. Topography restoration of historic city research. ISPRS, Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. II–5/W3, 25th International CIPA Symposium, Taipei, Taiwan, 2015, pp. 301–305, https://doi.org/10.5194/isprsannals-II-5-W3-301-2015.
22. Venkatramanan S., Paramasivam C.R., 2019. An introduction to various spatial analysis techniques. In book GIS and geostatistical techniques for groundwater science. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, pp. 23–30, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815413-7.00003-1.
23. Xiang J., Li Sh., Xiao K., Jianping Ch., Sofia G., Paolo T., 2019. Quantitative analysis of anthropogenic morphologies based on multitemporal high-resolution topography. Remote Sensing, Vol. 11, Issue 12, No. 1493, https://doi.org/10.3390/rs11121493.
24. Сайт Retromap, 2023. План инструментальной топографической съемки города Москвы и ее окрестностей, 1838.
Масштаб 1:8 400. Карта военных топографов, Москва. URL: http://www.retromap.ru/081838 (дата обращения: 09.01.2023).
25. Сайт Retromap, 2023. План города Москвы с пригородами, 1912. Масштаб 1:21 000, 250 саж. в дюйме.
Изд-во тов-ва Суворина «Новое время», Санкт-Петербург. URL: http://retromap.ru/0719151 (дата обращения: 09.01.2023).
26. Сайт Retromap, 2023. План Москвы, 1927. Масштаб 1:21 000. Изд-во Московского коммунального хозяйства, Москва.
URL: http://retromap.ru/061927 (дата обращения: 09.01.2023).
27. Сайт Retromap, 2023. План города Москвы издания Мосгоргеотреста Архитектурно-планировочного управления г. Москвы, 1952. Масштаб 1:10 000. Составлен по материалам съемок 1937–1942 гг. и рекогносцировке 1950 г., Москва.
URL: http://retromap.ru/051952 (дата обращения: 09.01.2023).
28. Сайт Retromap, 2023. Топографическая карта Московской губернии, 1852. Масштаб 1:42 000.
Изд-во Военно-топографического депо, Санкт-Петербург. URL: http://retromap.ru/0818523 (дата обращения: 09.01.2023).

ЖИДКОВ Р.Ю.
ГБУ «Мосгоргеотрест», г. Москва, Россия, rzhidkov@mggt.ru
Адрес: Ленинградский пр-кт, д. 11, г. Москва, 123040, Россия
АБАКУМОВА Н.В.*
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, abakumova.nv@mail.ru
Адрес: Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119991, Россия
РЕКУН В.С.
ГБУ «Мосгоргеотрест», г. Москва, Россия, vrekun@mggt.ru

Engineering Geology World, Vol. XVIII, No. 1/2023

APPLICATION OF COMPLEX RETROSPECTIVE ANALYSIS IN DETERMINING THE CONFIGURATION OF MAN-MADE SOIL MASSIFS ON THE EXAMPLE OF MOSCOW

Zhidkov R.Yu., Abakumova N.V., Rekun V.S.

Zhidkov R.Yu., Abakumova N.V., Rekun V.S., 2023. Application of complex retrospective analysis in determining the configuration of manmade soil massifs on the example of Moscow. Engineering Geology World, Vol. XVIII, No. 1, pp. 18–34, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2023-18-1-18-34.

In the course of historical development, the relief of cities is subjected to numerous alterations, during which hills and uplands are cut off,filling of ravines, riverbeds and streams, worked out building material quarries, the formation of purposefully erected earthworks and natural embankments and dumps. Often, relief forms buried under bulk soils are difficult to distinguish, which complicates the conduct and planning of engineering- geological surveys. The article describes and substantiates the methodology for constructing the surface (altitude matrix) of the stratum subface of man-made soils. A comparison of different approaches to modeling the stratum of man-made deposits has been carried out. The evaluation of the simulation result was perfomed using numerical metrics using the cross-validation method, which made it possible to obtain statistically sound quantitative characteristics of the quality of models. It is shown that the best result is obtained by a technique based on a comprehensive analysis of the results of engineering-geological surveys and a digital model that describes the relief surface for the period preceding the technogenic transformation of the territory. The technique can be reproduced using both stock and open sources, using any spatial data processing packages and interpolation algorithms. The application of this approach for constructing maps of the thickness of bulk soils, correct engineering-geological sections under conditions of limited actual data is described. It can be used to identify exogenous geological processes associated with buried landforms and morphometric analysis. The technique was tested during the creation of a regional digital geological model of Moscow in the State Budgetary Institution “Mosgorgeotrest” and during the construction of local engineering-geological models.

GIS man-made soils retrospective analysis spatial modeling buried channels technogenic transformation of relief

1. Abakumova N.V., 2022. Typification of filled soils of the Moscow agglimeration. Engineering Geology World, Vol. XVII, No. 2, pp. 6–26, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2022-17-2-6-26. (in Russian)
2. Anikina N.V., 2013. Anthropogenous transformation of urban relief (on the example of the center of Moscow). Yaroslavl Pedagogical Bulletin. Series Natural sciences, Vol. III, No. 4, pp. 254–257. (in Russian)
3. Antipov A.V., (ed.), 2012. Geological atlas of Moscow (in 10 volumes with an explanatory note). Scale 1:10 000. Publishing house of the State Budgetary Institution “Mosgorgeotrest”, Moscow. (in Russian)
4. Antipov A.V., Osipov V.I. (eds), 2012. An innovative project for large-scale specialized geological mapping of the territory of the city of Moscow. In book Engineering surveys for construction: practice and experience of Mosgorgeotrest. Prospekt, Moscow, pp. 154–180.
(in Russian)
5. Belyaev L.A., Emelyanov A.A. (eds), 2019. From an electronic resource to an atlas of the archaeological heritage of the city of Moscow. Methodical materials. Indrik, Moscow. (in Russian)
6. Grachev M.N., Popov S.I., 2014. Expanding the borders of Moscow: an analysis of alternative projects and ways of its implementation. RUDN Journal of Political Science, No. 2, pp. 13–30. (in Russian)
7. Karfidova E.A., Kravchenko I.M., 2019. The problem of anthropogenic transformation of the relief on the example
of the city center of Moscow: setting goals and ways to solve them. Academy, No. 2(41), pp. 7–9. (in Russian)
8. Komarov V.L. (ed.), 1938. Geology in the reconstruction of Moscow. Publishing house of the USSR Academy of Sciences, Moscow.
(in Russian)
9. Korolev V.A., 2018. On geological problems of waste management: to the results of the Conference “Waste management: the tasks of geoecology and engineering geology”. Engineering Survey, Vol. XII, No. 3–4, pp. 18–24, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-3-4-18-24. (in Russian)
10. Kotlov F.V., 1961. Anthropogenic changes in relief on the example of Moscow. In collection of papers Questions of geography, Collection 52. Geografgiz, Moscow, с. 134–150.
11. Likhacheva E.A., Kurbatova L.S., Makhorina E.I., 1998. Map of technogenic deposits in Moscow. Geomorphology, No. 1, pp. 61–67. (in Russian)
12. Ogorodnikova E.N., Nikolaeva S.K., 2017. Technogenic soils. Publishing house of the RUDN, Moscow. (in Russian)
13. Osipov V.I., Medvedev O.P. (eds), 1997. Moscow. Geology and city. Moskovskiye uchebniki i kartolitografiya, Moscow. (in Russian)
14. Pashkin E.M., 2022. Engineering-geological diagnostics of deformations of architectural monuments, 4nd edition, supplemented. Publishing house of the Tradiciya Autonomous Non-Profit Organization, Moscow. (in Russian)
15. Samarin E.N., Bershov A.V., Fomenko I.K., 2004. Course of lectures on methods of statistical processing of engineering-geological information. Publishing house of the Moscow State University, Moscow. (in Russian)
16. Smirnov N.N., Rashkov D.P. (eds), 1888. Leveling plan of the city of Moscow, compiled on the basis of a trigonometric network for surveying and leveling the city in 1874–77, supplemented by the surroundings of the topographic survey of 1878–86. Scale 1:8 400.
2nd edition of the Moscow City Duma, Moscow. URL: http://retromap.ru/081888 (accessed: 09 January 2023). (in Russian)
17. Sytin P.V., 1950. History of planning and development of Moscow. Research materials. Vol. 1. Moskovskiy rabochiy, Moscow.
(in Russian)
18. Chai T., Draxler R.R., 2014. Root mean square error (RMSE) or mean absolute error (MAE)? — arguments against avoiding RMSE in the literature. Geoscientific Model Development, No. 7(3), pp. 1247–1250, https://doi.org/10.5194/gmd-7-1247-2014.
19. Costa J.-P., Pronzato L., Thierry E., 1999. A comparison between kriging and radial basis function networks for nonlinear prediction. NSIP’99, Proceedings of the IEEE-EURASIP Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing, Antalya, Turkey, 1999, pp. 726–730.
20. Pando L., Flor-Blanco G., Llana-Fúnez S., 2022. Urban geology from a GIS-based geotechnical system: a case study in a medium-sized city (Oviedo, NW Spain). Environmental Earth Sciences, No. 81(193), https://doi.org/10.1007/s12665-022-10287-y.
21. Sung ho L., Dong soo H., 2015. Topography restoration of historic city research. ISPRS, Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. II-5/W3, 25th International CIPA Symposium, Taipei, Taiwan, 2015, pp. 301–305, https://doi.org/10.5194/isprsannals-II-5-W3-301-2015.
22. Venkatramanan S., Paramasivam C.R., 2019. An introduction to various spatial analysis techniques. In book GIS and geostatistical techniques for groundwater science. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, pp. 23–30, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815413-7.00003-1.
23. Xiang J., Li Sh., Xiao K., Jianping Ch., Sofia G., Paolo T., 2019. Quantitative analysis of anthropogenic morphologies based on multitemporal high-resolution topography. Remote Sensing, Vol. 11, Issue 12, No. 1493, https://doi.org/10.3390/rs11121493.
24. Site Retromap, 2023. Plan of instrumental topographic survey of the city of Moscow and its environs, 1838. Scale 1:8 400. Map of military topographers, Moscow. URL: http://www.retromap.ru/081838 (accessed: 09 January 2023). (in Russian)
25. Site Retromap, 2023. Plan of the city of Moscow with suburbs, 1912. Scale 1:21 000, 250 fathoms in an inch. Publishing house of Comrade Suvorin “Novoye Vremya”, Saint Petersburg. URL: http://retromap.ru/0719151 (accessed: 09 January 2023). (in Russian)
26. Site Retromap, 2023. Moscow plan, 1927. Scale 1:21 000. Publishing house of the Moscow Public Utilities, Moscow.
URL: http://retromap.ru/061927 (accessed: 09 January 2023). (in Russian)
27. Site Retromap, 2023. Plan of the city of Moscow published by Mosgorgeotrest of the Architectural and Planning Department of Moscow, 1952. Scale 1:10 000. Compiled based on the materials of the filming of 1937–1942 and reconnaissance 1950, Moscow.
URL: http://retromap.ru/051952 (accessed: 09 January 2023). (in Russian)
28. Site Retromap, 2023. Topographic map of Moscow province, 1852. Scale 1:42 000. Publishing house of the Military Topographic Depot, Saint Petersburg. URL: http://retromap.ru/0818523 (accessed: 09 January 2023). (in Russian)

ROMAN Yu. ZHIDKOV
State Budgetary Institution “Mosgorgeotrest”; Moscow, Russia; rzhidkov@gmail.com
Address: Bld. 11, Leningradsky Ave, 123040, Moscow, Russia
NATALIYA V. ABAKUMOVA*
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; abakumova.nv@mail.ru
Address: Bld. 1, Leninskie Gory, 119991, Moscow, Russia
VITALY S. REKUN
State Budgetary Institution “Mosgorgeotrest”; Moscow, Russia; vrekun@mggt.ru

Статьи из журнала

О РЯДЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИХ ПОЗИЦИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОДИНАМИКИ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 1/2023

Автор: Трофимов В.Т.

Термин «инженерная геодинамика» стал использоваться в научном языке инженерной геологии в конце шестидесятых годов двадцатого века. Окончательно он утвердился после выхода в свет учебников «Инженерная геодинамика» В.Д. Ломтадзе (1976 г.) ...

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО РЕТРОСПЕКТИВНОГО АНАЛИЗА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНФИГУРАЦИИ МАССИВОВ ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВ НА ПРИМЕРЕ г. МОСКВЫ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 1/2023

Авторы: Жидков Р.Ю., Абакумова Н.В., Рекун В.С.

ОБВАЛЬНО-ОСЫПНЫЕ ПРОЦЕССЫ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 1/2023

Авторы: Разумов В.В., Богданова Н.Д., Разумова Н.В., Кондратьева Н.В., Калов Р.О.

Рассмотрены результаты анализа и систематизации информации об активности и опасности проявления обвально-осыпных процессов на автомобильных дорогах Республики Дагестан за 2004–2022 гг. Определена роль природных и техногенных факторов в развитии данных ...

ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ МАССИВОВ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И ИХ ОСОБЕННОСТИ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 1/2023

Авторы: Королев В.А., Трофимов В.Т., Васильчук Ю.К.

В статье рассматриваются общие особенности эколого-геологических систем, которые формируются на массивах мерзлых грунтов. Объектом исследования являются природные эколого-геологические системы однородных массивов мерзлых грунтов элементарного уровня, состоящие из абиотических (литотоп, эдафотоп) ...

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА HVSR ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ «КОНТРАСТНЫХ» ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ГРАНИЦ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 1/2023

Авторы: Строчков Ю.А., Капустин В.В.

Отличительной чертой методов пассивной сейсморазведки является отсутствие информации о пространственной и временной характеристике источников, которая всегда известна при сейсморазведочных наблюдениях. В связи с этим построение и решение прямой и обратной ...