Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.B.232

Исследование зависимости величины паводка от усредненной высоты снежного покрова для бассейна реки Жабай

Архипкин О.П. (1), Терехов А.Г. (1), Сагатдинова Г.Н. (1), Бралинова Ж.А. (1)
(1) АО "Национальный центр космических исследований и технологий" (АО "НЦКИТ"), Алма-Ата, Казахстан
Изучение взаимосвязи величины паводков и высоты снежного покрова проводилось на примере бассейна реки Жабай, расположенного в Акмолинской области в районе города Атбасар. Река Жаба́й является правым притоком реки Ишим длиной 196 км, в свою очередь имеющей 14 притоков. Площадь водосборного бассейна составляет 8800 км². Это компактный речной бассейн, целиком охватываемый одним снимком Sentinel-1 или Sentinel-2. За последние 7 лет здесь наблюдались в 2014, 2019 и 2020 году достаточно сильные по местным меркам паводки, а в 2017 году был очень сильный паводок, приведший к затоплению некоторых районов города Атбасар. Такого паводка давно не наблюдалось. Плюсом выбранного полигона является и его отдаленность от крупных городов и промышленных предприятий. Все это создает хорошие условия для исследования поставленной задачи.
Величину паводка оценивали с помощью оптических (Sentinel-2) и радарных (Sentinel-1) данных среднего разрешения, а также данных низкого разрешения MODIS. Данные среднего разрешения только в последние годы обеспечивают достаточную полноту сезонного временного ряда. Поэтому в качестве базовых использовали данные MODIS, которые позволили рассмотреть временной интервал с 2014 по 2020 годы.
Оценка величины паводка определялась по следующей схеме. Вначале формировались по каждому году периода наблюдения сезонные временные ряды ежедневных зон затопления, получаемых по радарным и оптическим данным. Затем по сезонному ряду определялась годовая суммарная зона затопления, представляющая собой все территории, которые затапливались в рассматриваемом году. Величина площадей этих суммарных зон и образует динамику паводков за рассматриваемый период в виде численного ряда по годам.
Усредненную высоту снежного покрова для бассейна реки Жабай определяли на основе усреднения ежедневных данных, полученных с суточной базы данных «Snow Depth» с разрешением 1 км из интерактивной системы FEWS NET EWX Viewer. Усреднение проводилось по территории водосборного бассейна реки Жабай. В результате получали для каждого года кривую изменения средней высоты снежного покрова бассейна реки Жабай по дням с января по апрель.
Сравнение этих двух временных рядов позволило установить следующий факт. Показано, что при достижении усредненной высоты снежного покрова в конце января - феврале величины 60 см и выше, всегда был сильный паводок. Это касалось 2014, 2017 и 2020 года. Это можно сказать достаточное, но не необходимое условие, так как паводок 2019 года такой величины не достигал и был обусловлен другими факторами. Это могло быть следствием очень раннего начала паводка и быстрого (в течение недели) таяния снега.

Работы финансируются в рамках целевой программы BR05336383 Аэрокосмического комитета Министерства цифрового развития, инноваций и аэрокосмической промышленности Республики Казахстан.

Ключевые слова: космический мониторинг, высота снежного покрова, зоны затопления, суммарные зоны затопления, временные ряды, радарные данные, оптические данные.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Архипкин О.П., Терехов А.Г., Сагатдинова Г.Н., Бралинова Ж.А. Исследование зависимости величины паводка от усредненной высоты снежного покрова для бассейна реки Жабай // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 63. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

63