Assessment of morphological changes in technogenically disturbed lands

Alik Aliyar Sabituly, master's student

Scientific advisor: Toktar Murat, phd, associate professor

Satbayev University (Almaty, Kazakhstan)

The article examines morphological changes in technogenically disturbed lands following the implementation of reclamation measures based on the application of modern geodetic monitoring methods. The study employs satellite geodetic measurements, unmanned aerial photography, and digital terrain modeling techniques.

Keywords: technogenically disturbed lands, mining operations, anthropogenic relief, geodetic monitoring, digital terrain model, land reclamation.

Введение. Интенсивное освоение минеральных ресурсов сопровождается значительными преобразованиями природных ландшафтов и формированием техногенных форм рельефа. Наиболее выраженные изменения наблюдаются в районах открытой добычи полезных ископаемых, где происходит разрушение естественной морфологии поверхности, формирование карьеров, отвалов и искусственных склонов [1].

Одним из крупнейших районов промышленного освоения является Каратауский фосфоритоносный бассейн, где многолетняя добыча привела к масштабным трансформациям рельефа [2]. Восстановление нарушенных территорий осуществляется путём рекультивации, направленной на стабилизацию поверхности и снижение негативного воздействия на окружающую среду [3].

Современные геодезические технологии позволяют выполнять высокоточный мониторинг изменений поверхности и количественно оценивать эффективность рекультивационных мероприятий [4]. Это особенно актуально в условиях промышленного развития Казахстан, где восстановление нарушенных земель является важной задачей устойчивого природопользования [5].

Цель исследования — оценка морфологических изменений техногенно нарушенных земель после рекультивации на основе геодезических методов наблюдения.

Объект и методы исследования

Объектом исследования являются территории открытых горных разработок на рисунке 1, подвергшиеся рекультивации. Основное внимание уделено карьерам и отвалам, сформированным в процессе добычи фосфоритов.

Методы исследования. Для анализа морфологических изменений применён комплекс геодезических и дистанционных методов:

— спутниковые GNSS-наблюдения для определения координатных изменений поверхности;

— беспилотная аэрофотосъёмка для получения высокодетализированных ортофотопланов (рисунок 3);

— построение цифровых моделей рельефа (ЦМР);

— морфометрический анализ высот, уклонов и объёмов перераспределения пород;

— сравнительный анализ данных до и после рекультивации.

Применение комплексного подхода позволило получить количественные показатели трансформации рельефа и выявить динамику его стабилизации [6].

Рис. 1. ТОО «Казфосфат», расположенный в Сарысуском районе

Рис. 2. Строительство Горно-обогатительного комбината в Кордайском районе

Применение комплексного подхода позволило получить количественные показатели трансформации рельефа и выявить динамику его стабилизации.

Результаты исследования. В ходе анализа установлено, что рекультивация существенно изменяет морфометрию техногенных форм рельефа.

Основные выявленные изменения:

1. Снижение крутизны склонов за счёт планировочных работ.
2. Уменьшение амплитуды высотных перепадов.
3. Частичное выравнивание поверхности карьеров и отвалов.
4. Формирование устойчивых техногенных террас.
5. Стабилизация процессов эрозии и осыпания.

Рис. 3. Беспилотная аэрофотосъёмка

Количественный анализ цифровых моделей рельефа показал уменьшение средних уклонов на 18–35 % и сокращение максимальных высотных различий до 25 % по сравнению с дорекультивационным состоянием. Однако восстановление исходной природной морфологии не наблюдается. Формируется новый антропогенно преобразованный рельеф, отличающийся упрощённой структурой и изменёнными параметрами поверхности.

Полученные результаты подтверждают, что рекультивация выполняет стабилизирующую функцию, снижая опасность геодинамических процессов и повышая экологическую устойчивость территории. Вместе с тем морфологическая структура восстановленных земель существенно отличается от естественных геоморфологических форм. Геодезический мониторинг показал высокую эффективность при оценке динамики изменений, что делает его ключевым инструментом контроля пострекультивационных процессов.

Выводы

1. Горнодобывающая деятельность приводит к формированию устойчивых техногенных форм рельефа с изменёнными морфометрическими характеристиками.

2. Рекультивация способствует стабилизации поверхности и снижению контрастности рельефа.

3. Полное восстановление природной морфологии не происходит — формируется новый антропогенный ландшафт.

4. Геодезические методы обеспечивают высокоточную количественную оценку морфологических изменений.

5. Геодезический мониторинг является эффективным инструментом контроля восстановления нарушенных земель.

Литература:

1. Акимов, В. А. (2019). Геоморфология техногенных ландшафтов. Москва, Россия.
2. Производственно-геологический отчёт по разработке Каратауского фосфоритоносного бассейна. (2022). Алматы, Казахстан.
3. Методические рекомендации по рекультивации нарушенных земель. (2021). Астана, Казахстан.
4. Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., & Wasle, E. (2020). GNSS — Global Navigation Satellite Systems. Springer.
5. Национальный доклад о состоянии окружающей среды Республики Казахстан. (2023).