Этапы развития системы космического мониторинга паводков в Казахстане

Система космического мониторинга (СКМ) паводков и наводнений разрабатываемая АО «НЦКИТ» в Казахстане с 2002 года, представляет собой постоянно развивающуюся систему. Такое развитие осуществляется путем внедрения в систему новых задач, методов, технологий, новых систем ДЗЗ и т.д. В настоящее время СКМ представляет собой трехуровневую структуру, в зависимости от пространственного разрешения используемых ДДЗ.
Первоначально при проведении космического мониторинга паводков в основном использовались только ДДЗ первого уровня, с нерегулярным привлечением данных второго и третьего уровня. Ситуация кардинальным образом изменилась в последние годы в связи с появление в открытом доступе данных среднего и высокого (Sentinel-2А) разрешения. Так были введены в регулярное использование данные среднего разрешения: оптические Landsat-8 (в 2014 году) и радарные со спутника Sentinel-1А (в 2015 году), а в 2016 году оптические ДДЗ со спутника Sentinel-2А, имеющие разрешение 10 м, которое обычно относится к высокому разрешению.
В процессе развития системы были внедрены в нее различные методы и технологии обработки оптических и радарных данных ДЗЗ. В последние годы были разработаны методы и технологии на основе комплексного анализа оптических и радарных ДДЗ различного разрешения и методов радарной поляриметрии. Использование методов радарной поляриметрии дало возможность получать новую разнообразную дополнительную информацию по сравнению с однополяризационными данными, в частности позволив осуществить выделение влажных почв, затопленной растительности и инфраструктуры.
Комплексный анализ оптических и радарных ДДЗ различного разрешения с одной стороны позволяет лучше выделить зон затопления и определить их структуру, а с другой - лучше отследить динамику прохождения паводковых вод и наводнений. Необходимость проведения такого комплексного анализа обусловлена несколькими причинами, в том числе различным пространственным разрешением, разным временным периодом повторной съемки, помехами при проведении съемки (облачность, дымка, шумовые помехи и т.п.) при космическом мониторинге.
Отметим, что до последнего времени главной задачей космического мониторинга паводков и наводнений было определение текущего состояния паводковой ситуации и, исходя из этого, оценка динамики ее развития как с помощью временного ряда текущих космоснимков, так и с привлечением методов моделирования. Особенностью текущего этапа развития СКМ паводков и наводнений в НЦ КИТ является исследование периода, предшествующего началу прохождения паводковых вод. Целью таких исследований является изучение возможности заблаговременного прогноза временного периода начала паводка и прогноз с помощью радарных методов и методов моделирования начального этапа его развития.
Работа выполнена в рамках Целевой научно-технической программы «Прикладные научные исследования в области космической деятельности» Республики Казахстан по теме «Разработать технологии и методы космического мониторинга предупреждения и контроля паводков, наводнений и нефтяных разливов на основе методов радарной поляриметрии».