Важной составляющей мониторинга водных объектов являются наблюдения за изменчивостью и состоянием береговой линии. В соответствии с Водным кодексом Российской Федерации от 16 ноября 1995 г. № 167-ФЗ (ВК РФ) береговая линия определяется по уровню постоянной воды или, в случае изменения уровня воды, – по линии максимального отлива. Отслеживание изменений положения береговой линии позволяет выделять: области устойчивого размыва, интенсивной и слабой аккумуляции; границы зон затопления береговой полосы, способствующей загрязнению прибрежной полосы (1). Актуальной задачей мониторинга также является прогнозирование рисков затопления прибрежных объектов для предотвращения возможных климатических бедствий.
В докладе рассматривается алгоритм для построения изменений границы береговой линии по данным спутниковых наблюдений с использованием алгебры изображений. Выделение береговой линии осуществляется исходя из изменчивости водного индекса MNDWI (Modified Normalized Difference Water Index) для линии отлива береговой территории в течении длительного времени, в то время как суша и водная поверхность остаются неизменны на протяжении всего наблюдения. В основе предложенного алгоритма лежит потоковая обработка большой серии спутниковых изображений Landsat за период с 1984 по 2024 год, хранящихся в архивах данных ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (2).
Результат работы алгоритма представлен в виде растровых карт изменения береговой линии в пятилетний и десятилетний периоды. Алгоритм реализован на языке Python с использованием модуля gdal. Правила выделения объектов записываются в виде выражения, включающего описание диапазонов значений MNDWI за анализируемые периоды.
Дальнейшие работы направлены на масштабирование результатов на территорию Российской Федерации, в том числе на территорию границ внутренних водохранилищ.
Работа проводилась с использованием возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019), функционирование и развитие которого осуществляется при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг» № 122042500031-8), включая УНУ «Вега-Science» (Лупян и др., 2021).