Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

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

XX.F.280

Диагностика заиливания проток дельты реки Или
на озере Балхаш (Казахстан) на базе мониторинга NDVI периода 2000-2022 гг.

Терехов А.Г. (1), Сагатдинова Г.Н. (1), Амиргалиев Е.Н. (1)
(1) Институт информационных и вычислительных технологий МОН Республика Казахстан, Алматы, Казахстан
Одна из крупнейших трансграничных рек Центральной Азии река Или, с длиной более 1400 км, площадью бассейна 140 тыс. кв. км собирает воду в хребтах Тянь-Шаня и впадает в крупное соленое оз. Балхаш. Большая часть воды собирается в верхней части бассейна на территории КНР, нижняя часть относится к Казахстану. Площадь озера Балхаш составляет около 18 тыс. кв. км. Оно занимает второе место в мире по площади среди соленых озер. Средний многолетний объем годового стока реки Или оценивается в 12 куб. км. При впадении в озеро река Или формирует развитую дельту с площадью около 4 тыс. кв. км. Равнинный рельеф, небольшой уклон местности и большое количество взвешенных частиц в речной воде приводит к неустойчивости дельты. Река распадается на ряд проток, имеющих свои собственные названия: Жидели, Ир, Байменей, Шубаркунан, Топар, Кугалы, Нарын и др. Протоки поддерживают существование множества небольших озёр. Объемы стока воды, проходящей через различные протоки из-за их заиливания меняются, но параметры этих изменений сложно регистрировать. Между тем, информация о гидрологическом режиме дельты реки Или представляет большой практический интерес. Дельта испаряет значительное количество воды. Один из возможных путей поддержки озера Балхаш в условиях растущего потребления воды в верхней, китайской части бассейна реки, это снижение потерь воды с испарением в дельте. Дельта реки Или расположена на Прибалхашской равнине, с юга примыкающей к озеру. На этой равнине находится несколько песчаных пустынь (Таукум, Сарыесик, Атырау), а также глинисто-песчаная Баканаская равнина. Количество годовых осадков составляет около 150 мм в год. Основное их количество выпадает в весенние месяцы. Высокая испаряемость воды (1-3 тыс. мм) сильно угнетает естественный растительный покров. Растительность представлена травами (эфемеры, эфемероиды), развивающимися на весенней влаге и полностью высыхающими к лету, а также устойчивыми к дефициту воды древесными формами с сильно развитой корневой системой (саксаул, жузгун, терескен и др.). Поверхностный речной сток, проходя через пустыни Центральной Азии продуцирует интенсивное развитие вегетации. Это так называемые тугаи, представляющие собой галерейные леса, возникающие по берегам непересыхающих водных потоков и озер. В дельтовых низовьях, где увлажняются значительные площади равнин, тугайные леса превращаются в непроходимые заросли. Эта вегетация тесно связана с наличием воды и быстро деградирует при ее дефиците. Таким образом, диагностика обеспеченности водой территории дельты реки может базироваться на мониторинге растительного покрова. Классический спутниковый продукт NDVI_MODIS с пространственным разрешением 250 м позволяет оценивать динамику состояния растительного покрова начиная с 2000 года и таким образом диагностировать гидрологический режим дельты реки Или. В данной работе продукты MOD13A1 и MYD13A1 использовались в среде Google Earth Engine для оценки направленности многолетних трендов изменений значений NDVI в каждой пиксельной позиции матрицы с периодом 250 м, покрывающей дельту р. Или. Тест Манна-Кендалла использовался для оценки, имеет ли временной ряд NDVI монотонный восходящий или нисходящий тренд. Оценивались направления трендов (улучшение\деградация) и их достоверность по порогу уровня вероятности в 95%. В исследовании были проанализированы два периода времени, апрель-май и июль-август в сезонах 2000-2022 годов. Максимумы значений NDVI для каждого сезона в пределах выбранных временных рамок в каждой пиксельной позиции формировали массивы рядов временных отчетов. Полученные результаты показали наличие достоверного тренда на деградацию растительности бассейнов проток Топар и Калган-Или, занимающих западную половину дельты реки. Восточная часть дельты р. Или, протоки Кугалы и Жидели, имели тренд на некоторое улучшение растительности, хотя и не такой выраженный. В целом, развитие гидрологического режима дельты р. Или в период 2000-2022 гг. направлено на снижение уровня испарения воды, что диагностируется деградацией растительности проток западной части. Спутниковый анализ тенденций эволюции растительности дельты р. Или показал, что в период 2000-2022 гг. происходит процесс ее сужения, за счет деградации юго-западной части. При этом трансгрессия растительности на восток на северо-восточной границе дельты не регистрируется. Т.е. существующее представление о смещении дельты реки Или с юго-запада на северо-восток для периода 2000-2022 годов не совсем корректны, юго-западная часть дельты деградирует, но северо-восточная часть устойчива и ее смещение на восток не регистрируется. Работа поддержана в рамках программно-целевого финансирования комитета науки, министерства науки и высшего образования, Республики Казахстан - проект BR18574144.

Ключевые слова: дельта реки Или, протоки, мониторинг NDVI, тест Манна-Кендалла, деградация растительности, прогресс растительности, гидрологический режим дельты реки

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Терехов А.Г., Сагатдинова Г.Н., Амиргалиев Е.Н. Диагностика заиливания проток дельты реки Или на озере Балхаш (Казахстан) на базе мониторинга NDVI периода 2000-2022 гг. // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 340. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов

340