Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Исследование ледового покрова Рыбинского водохранилища по данным спутниковой альтиметрии и радиометрии

Лебедев С.А. (1,2), Богоутдинов Ш.Р. (1), Клюев П.В. (3)
(1) Геофизический центра РАН, Москва, Москва, Россия
(2) Майкопский государственный технологический институт, Майкоп, Москва, Россия
(3) Тверской государственный университет, Тверь, Тверь, Россия
Представлены результаты идентификации ледяного покрова и исследование межгодовой изменчивости ледового режима Рыбинского водохранилища по данным спутниковой альтиметрии и радиометрии. Для этого проводился анализ совместного распределения радиояркостной температуры подстилающей поверхности, измеряемой по двум каналам (18.7 и 34.0 ГГц) бортовым микроволновым радиометром, и коэффициента обратного рассеяния на частоте Ku, рассчитываемого по данным альтиметра с использованием дискретного математического анализаанализа. На кластеризации распределения этих параметров были выделены две области скопления, которые соответствовали чистой воде и скоплению льда. Верификация этих областей проводилась по данным серии изображений в видимом диапазоне многоканальных спектрорадиометров MODIS спутников Terra и Aqua, спектрометра MERIS спутника ENVISAT и серии спутников Landsat.
Результаты исследования показали, что данный подход позволяет с достаточной точностью идентифицировать ледяной покров на акватории Рыбинского водохранилища. По данным спутников TOPEX/Poseidon и Jason-1/2/3 с 1992 по 2016 годы время начала ледостава смещается со скоростью 0,719±0,162 суток в год, а время начала вскрытия – -0,272±0,166 суток в год. Продолжительность ледового режима за этот временной интервал уменьшалась со скоростью -0,989±0,254 суток в год. Максимальная продолжительность ледостава наблюдалась зимой 2002/2003 годов и составила 164 дня, а минимальная – зимой 2006/2007 годов и составила 134 дня.
Также представлены результаты анализа процесса замерзания и вскрытия Рыбинского водохранилища в короткий период ледостава зимой 2013–2014 и длинного периода ледостава зимой 2016–2017 годов по данным метеостанций вокруг Рыбинского водохранилища и дистанционного зондирования – спектрорадиометра MODIS спутников Terra и Aqua.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 17-05-41117_РГО_а «Оценка современного гидрологического состояния крупных озер и водохранилищ Восточно-Европейской равнины на основе численного моделирования и новых алгоритмов обработки данных спутникового микроволнового зондирования».

Ключевые слова: Рыбинское водохранилище, ледовый режим, дистанционное зондирование, спутниковая альтиметрия, спутниковая радиометрия.

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

287