Мы продолжаем нашу традиционную рубрику о научной и педагогической жизни молодых сотрудников географического факультета — победителей различных грантов и конкурсов. В этом номере о своих научных интересах нам расскажет С.В. Харченко, к. г. н., вед. н. с. кафедры геоморфологии и палеогеографии — победитель конкурса Президентской программы исследовательских проектов 2023 г. на получение грантов для молодых ученых за работу «Предиктивное моделирование ареалов и скоростей некоторых видов экзогенных геоморфологических процессов в горах Северной Евразии: база данных, регрессионные модели прогноза». Данный конкурс инициативных проектов направлен на поддержку перспективных молодых (в возрасте до 33 лет) кандидатов наук. Мы поздравляем Сергея Владимировича и желаем дальнейших творческих успехов, интересных полевых исследований и перспективных проектов!
Жизнь сложилась таким образом, что карьерный путь у меня был слегка нелинейным. После окончания Курского государственного университета я окончил аспирантуру географического факультета МГУ и в 2014 г. защитил диссертацию на стыке инженерной и экологической геоморфологии — сравнительно молодых направлений науки о рельефе. Тема работы была «Геоморфологический фактор формирования городов Черноземья» (научный руководитель — проф. С.И. Болысов). Затем я вернулся на малую родину, где работал какое-то время преподавателем в Курской государственной сельскохозяйственной академии, но почти сразу в качестве приглашенного кандидата наук по проекту РНФ оказался в Казанском федеральном университете в коллективе проф. О.П. Ермолаева. Казанская геоморфологическая школа всегда славилась приложением математических методов к описанию и анализу рельефа. А я всегда любил математику за четкость формулировок и внутреннюю красоту. Там я и «подсел» на нынешнее мое направление работ — количественный анализ рельефа и его современная динамика.
Начиналось все с «идеи фикс». Широко признано, что морфометрические переменные слабы и не показательны при попытках судить по ним о генезисе и возрасте рельефа или хотя бы при попытке разделить территорию по цифровой модели рельефа на некие разности, которые отличаются между собой по этим свойствам рельефа. А уж какой генезис и возраст окажутся у каждого выделенного контура — это уже может быть задачей не машины, а интерпретатора. Хотелось найти некий Грааль, морфометрическую переменную или несколько таковых, которые бы описывали рисунок топографического расчленения. А ведь опытный геоморфолог, взглянув на топографическую карту, часто может вполне надежно предположить генезис рельефа той или иной территории, используя для этого именно рисунок расчленения, конфигурацию горизонталей. Был разработан собственный алгоритм для разложения цифровых моделей рельефа в (о, ужас!) двухмерные ряды Фурье. Они позволяют характеризовать разные аспекты этого рисунка серией параметров и, что важно, оценивать степень «морфологической близости», визуального сходства общего характера рельефа. Впоследствии несколько изобретенных морфометрических характеристик использовались для автоматизации создания общих геоморфологических карт, прогноза оползневых процессов и так далее — так для моделирования т. н. оползневой восприимчивости («landslide susceptibility») эти переменные оказались даже полезнее, чем почти все привычные нам морфометрические параметры.
При всей интересности подобных математических упражнений для меня, тема эта в отечественной науке не очень популярна, даже отчасти маргинальна, и почти все потенциальные соавторы — где-то за рубежом. По инициативе вед. н. с. В.Н. Голосова мы предприняли попытку «срастить» направления математизации анализа рельефа и изучения современных экзогенных процессов на местах. Большой успех имел проект Валентина Николаевича, посвященный современной (от голоценовой до наблюдаемой в реальном времени) динамике рельефа в разных высотных поясах Кавказа. Мы занялись мониторингом проявлений различных экзогенных процессов: от Кабардино-Балкарии до Краснодарского края, получили временные ряды высокодетальных съемок, разработали собственные продвинутые алгоритмы обработки этих данных, не уступающие, а иногда превосходящие алгоритмы научных конкурентов. Так, был создан алгоритм точной взаимопривязки (корегистрации) разновременных ЦМР с автоматическим поиском твердых точек или вернее площадок и оценкой точности привязки — задача его создания возникла именно потому, что имеющееся программное обеспечение не удовлетворило наши запросы к точности.
Сейчас научный дрейф привел меня к составлению базы данных скоростей экзогенных процессов в горах Северной Евразии, как на собственных данных, так и на основе обобщения литературы, и разработке на основе этой базы моделей предсказания наиболее вероятных значений скоростей эрозии, крипа, частоты обвалов, осыпей и т. д. в каждой конкретной точке. Эти работы реализуются по проекту РНФ «Предиктивное моделирование ареалов и скоростей некоторых видов экзогенных геоморфологических процессов в горах Северной Евразии: база данных, регрессионные модели прогноза» (2023–2025 гг.), руководителем которого я являюсь. Конечная цель — получение возможности корректного моделирования валовых объемов денудации на горных водосборах, прогноз времени жизни прудов и водохранилищ в горах, предсказание потенциала опасных геоморфологических процессов. А как фундаментальная цель — уточнение скоростей современной денудации гор.
При всем том, что научная работа мне морально гораздо ближе, чем преподавание, я пытаюсь некоторые приобретенные навыки передавать студентам, в частности, веду спецкурс для магистров 1 года обучения кафедры геоморфологии и палеогеографии «Решение прикладных геоморфологических задач с применением основ программирования». Я заведую компьютерным классом на геолого-геоморфологической практике 1 курса в Сатино, где мы пытаемся показывать студентам количественные методы анализа рельефа, конкретные примеры прикладных задач, что гармонично дополняет собственно полевую часть с бурением, копкой шурфов, маршрутными описаниями. Также я руковожу курсовыми и выпускными работами студентов, в основном направленными на применение данных дистанционного зондирования Земли, БПЛА, морфометрического анализа рельефа для изучения его современной динамики.
Материал подготовлен главным редактором газеты "GeograpH" Вероникой Алексеевой