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)

Использование спутниковых данных в исследованиях выносов малых рек Кавказа в Черное море

Хлебников Д.В. (1), Иванов А.Ю. (1), Коновалов Б.В. (1), Соловьев Д.М. (2), Терлеева Н.В. (1)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, РФ
(2) Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Использование датчиков ДЗЗ на ИСЗ серий Landsat, Sentinel-1, -2, -3 и других в изучении стоков малых рек побережья Кавказа Черного моря, а именно областей выноса речных масс и их перемешивания с черноморскими водами, представляет собой большой практический и научный интерес. В докладе представлены результаты анализа спутниковых снимков оптического и инфракрасного (ИК) диапазонов, а также радиолокационных изображений (РЛИ), на которых отобразились выносы рек Шахе, Мзымта, Псоу, Бзыбь, Кодор, Хоб и др.; они получены и обработаны в последние несколько лет. При этом для большинства выносов рек одновременно с пролетами ИСЗ проводились морские экспедиционные исследования ИО РАН с получением экспериментальных данных in situ и лабораторных анализов для верификации спутниковых данных. Одновременный анализ данных ИСЗ, полученных в оптическом и ИК диапазонах вместе с радиолокационными данными (рис. 1-9), позволил:
- измерить параметры выносов рек - размеры, площадь и направление распространения речных вод в открытом море;
- восстановить по спутниковым данным общее содержание взвеси, хлорофилла и температуры поверхности моря в выносах рек;
- проследить их пространственно-временную эволюцию и трансформацию;
уточнить особенности и структурные элементы выносов рек, более четко определить границы собственно плюмов и выявить сопутствующие явления в прибрежной зоне моря.
Экспедиционные измерения гидрофизических, биогеохимических и оптических параметров поверхностного слоя моря в районах выноса малых рек, проведенные параллельно с измерениями датчиков ИСЗ, дают возможность более надежно интерпретировать спутниковые снимки и верифицировать международные алгоритмы и модели. Так, например, в прибрежной экспедиции ИО РАН “Черное море-Абхазия 2018” применение CTD-зонда, биогеохимические и оптические измерения в лаборатории совместно с обработкой данных спутников Landsat-7/8 и Sentinel-2 позволили более точно определить границы температурного фронта, структуру и площадь выноса р. Кодор в Черное море, а также поля взвешенного вещества и хлорофилла (рис. 6-11) .
В итоге набор спутниковых данных, полученных в оптическом, инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра позволяет полностью охарактеризовать выносы рек Кавказского побережья, как качественно, так и количественно. Среди современных спутниковых данных следует отметить
датчики OLI и TIRS на ИСЗ Landsat-8, MSI на ИСЗ Sentinel-2A и Sentinel-2B и радиолокаторы с синтезированной апертурой на ИСЗ Sentinel-1A и Sentinel-1B. Их синхронные и квазисинхронные продукты в виде карт распределения взвешенного вещества, хлорофилла и температуры поверхности моря, а также РЛИ, характеризующие шероховатость морской поверхности, следует рекомендовать для исследований подобного рода.

Ключевые слова: ИСЗ, Landsat, Sentinel, стоки малых рек, плюм, радарные снимки, общее содержание взвеси, концентрация хлорофилла, растворенная органика, поверхностный слой моря, вынос реки в море, температурный фронт, река Кодор
Литература:
  1. Завьялов П.О., Маккавеев П.Н., Коновалов Б.В. и др. Гидрофизические и гидрохимические характеристики морских акваторий у устьев малых рек российского побережья Черного моря // Океанология, 2014. Т. 54 . № 3. С. 293-308.
  2. Лаврова О.Ю. и др. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН, 2011.
  3. Хлебников Д.В., Иванов А.Ю., Коновалов Б.В., Терлеева Н.В. Исследование выноса реки Мзымта в Черном море дистанционными (оптическими и радиолокационны-ми) и спектрофотометрическими лабораторными методами // Труды IX Всеросс конф. «Современные проблемы оптики естественных вод» (ONW-2017), СПб, 20-22.09.2017.
  4. Иванов А.Ю., Хлебников Д.В., Коновалов Б.В., Евтушенко Н.В., Терлеева Н.В.
  5. Особенности отображения выносов рек в Черном море в данных дистанционного зондирования. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». В печати.
  6. Отчет об этапе №6 экспедиции “Черное море - 2018” на НИС «Ашамба» 30 мая – 03 июня 2018. М: ИО РАН, 2018.
  7. Коновалов Б. В., Кравчишина М. Д., Беляев Н. А., Новигатский А. Н. Определение концентрации минеральной взвеси и взвешенного органического вещества по их спектральному поглощению //Океанология, 2014. Т.54. №4. С.1-9.
  8. Beal R.C., Kudryavtsev V.N., Thompson D.R., Grodsky S.A., Tilley D.G., Dulov V.A., Graber H.C. The influence of the marine atmospheric boundary layer on ERS-1 synthetic aperture radar imagery of the Gulf Stream // J. Geophys. Res. 1997. Vol. 102. P. 5799–5814.
  9. Brando V.E., Braga F., Zaggia L., Giardino C., Bresciani M., Matta

Презентация доклада

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

336