Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVII.КС2.207

Принципы спутникового мониторинга трансграничных речных бассейнов на примере территории СУАР КНР

Терехов А.Г. (1,2)
(1) Институт информационных и вычислительных технологий МОН Республика Казахстан, Алматы, Казахстан
(2) РГП Казгидромет, Алматы, Казахстан
Синьцзян-Уйгурский автономный район расположен в западной части КНР и граничит с Казахстаном. В горных хребтах Восточного и Внутреннего Тянь-Шаня формируется значительная часть стока двух крупнейших рек этого региона (р. Или и р. Черный Иртыш), которые являются трансграничными для КНР и Казахстана. Верхние части этих речных бассейнов расположены на территории КНР, а нижние относятся к Казахстану. В случае р. Иртыш, территория Казахстана является транзитной. Река дальше уходит в РФ, где впадает в реку Обь, являясь ее главным притоком.
Аридный климат Центральной Азии, где протекают реки Или и Черный Иртыш, формирует значительную межгодовую вариативность объемов речного стока. Например, для реки Или на границе КНР-Казахстан, объем годового стока варьируется, в зависимости от водности сезона, примерно, от 10 (2014 г.) до 20 (2010 г.) куб. км. Климатический дефицит увлажнения на фоне значительной межгодовой вариативности водности сезонов создает основу для существования проблем водной безопасности. Нижние части бассейнов находятся в зависимом положении от верхних частей и поэтому для них эта проблема острее.
Эффективное администрирование водными ресурсами в условиях их климатического дефицита подразумевает бассейновый подход. Однако, в трансграничных речных бассейнах часть значимых вопросов упирается в различную национальную принадлежность территорий и соответственно различные приоритеты водопользования. Для трансграничных бассейнов КНР-Казахстан, в которых к КНР относится верхняя часть речной долины, основные проблемы связаны с существенно различными уровнями плотности населения, экономического и сельскохозяйственного развития соседствующих территорий с различной государственной принадлежностью. Стратегия водопользования в СУАР КНР это обеспечение водой быстро растущего населения (программы переселения), с\х угодий (обводненная пашня), промышленных и добывающих предприятий (нефтедобыча). В Казахстане приоритет отдается задачам экологии и основной из них - стабильности одного из крупнейших озер мира, озера Балхаш (16 тыс. кв. км). Озеро мелководно (средняя глубина 5,8 м) и поэтому его состояние весьма чувствительно к изменениям водности питающих его рек. Трансграничная река Или обеспечивает около 80% притока воды в озеро.
Вопросы текущего уровня водопотребления в КНР, перспективы его изменения, являются очень актуальными для Казахстана. На фоне малодоступности оперативной гидрологической информации, которая практически ограничена квазиоперативными данными по расходу воды на трансграничной реке на межгосударственной границе, фактически единственным источником объективной информации становится спутниковый мониторинг. Системы регионального (бассейнового) спутникового мониторинга достаточно распространены. Как правило, они объединяют спутниковые оценки параметров, характеризующих территориальные объекты с помощью различных моделей и/или эмпирических зависимостей. Оба класса этих аналитических инструментов основываются, в том числе, и на большом объеме наземной информации: результатах обследований, статистических данных, картографической информации и пр. Для трансграничных речных бассейнов возникает проблема отсутствия достаточного количества наземной информации по сопредельной территории. В случае СУАР КНР дополнительной сложностью является закрытость территории, невозможность текущего обследования региона ни в какой форме, из-за его политической нестабильности. Также малодоступны наземные данные китайских организаций, т.к. отсутствует система свободного доступа к техническим характеристикам объектов на территории КНР.
Вышеперечисленные обстоятельства определяют особенности Казахстанской системы регионального мониторинга сопредельной территории СУАР КНР, связанной с формированием стока и водопользованием трансграничных речных ресурсов. Отсутствие достаточного объема наземной информации вынуждает использовать методики дающие в основном относительные оценки, не ставящие задачи определения абсолютных величин. Используются технологии регистраций изменений на местности и экспертные продукты обработки спутниковой информации. Для ключевых объектов водной инфраструктуры даются количественные оценки, но их расчет базируется на специальных, в большей части оригинальных методиках.
Разработанная система мониторинга сопредельной территории СУАР КНР территориально включает бассейны рек Или и Черный Иртыш, а также внутренние равнины - Джунгарскую и Кашгарскую. Используются открытые спутниковые данные: LANDSAT, SENTINEL-2А, сцены субметрового пространственного разрешения, доступные в системе Google-Earth. Спутниковые продукты (USGS/EROS): eMODIS NDVI C6, Snow Depth и Snow Water Equivalent Anomaly (SWEA). Наблюдения ведутся над: воднотранспортной инфраструктурой р. Черный Иртыш – Джунгарская равнина (магистральные водные каналы межбассейновой переброски трансграничных речных ресурсов Черный Иртыш – Карамай и Черный-Иртыш – Урумчи); доминирующими водохранилищами бассейна р. Или (СУАР КНР) – Капшагайское (р.Текес) и Жарынтайское (р.Каш); сельскохозяйственными районами Джунгарской и Кашгарской равнин; основными притоками р.Или (р.Текес и р.Каш); снежным покровом китайской части бассейна р.Или; и некоторыми другими. Основные результаты отдельных этапов работ и методики обработки спутниковых данных описаны в работах [1-15].
Работа проводилась при финансовой поддержке Министерства образования и науки Республики Казахстан, грант № АР 05134241.

Ключевые слова: Дистанционное зондирование, многолетний мониторинг, магистральные водные каналы, водохранилища, запас воды в рабочей части водохранилища, сельскохозяйственные угодья, озера
Литература:
  1. Терехов А.Г., Долгих С.А. Спутниковый мониторинг состояния снежников Северного Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау в период 1993-2014 годов по данным LANDSAT 5,7,8 // Вестник КНУ (серия географическая). 2015. №1(40). C.327–333.
  2. Терехов А.Г., Долгих С.А. Спутниковый мониторинг гидрологического режима водохранилища на реке Текес (китайская часть бассейна реки Иле)// Вестник КНУ (серия географическая). 2015. №1(40). C.143–147.
  3. Терехов А.Г., Пак И.Т., Долгих С.А. Данные LANDSAT 5,7,8 и ЦМР в задаче мониторинга гидрологического режима Капчагайского водохранилища на реке Текес (китайская часть бассейна реки Иле)// Ж. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. №6. С.174-182.
  4. Терехов А.Г., Калимолдаев М.Н., Пак И.Т. Компьютерное моделирование и спутниковые данные в задачах мониторинга некоторых гидрологических параметров в бассейнах трансграничных рек на примере китайской части бассейна реки Иле// ВЕСТНИК КазНУ (Серия: математика, механика, информатика). 2016. №3/1(90). С.75-86.
  5. Терехов А.Г., Долгих С.А., Никифорова Л.Н. Китайский сектор бассейна р. Иле: спутниковая диагностика изменений гидрографа реки Текес в результате строительства в 2006 году Капчагайского водохранилища (КНР)// Гидрометеорология и Экология. 2016. №4(83). С.24-31.
  6. Терехов А.Г. Потенциал влияния водохранилищ китайского сектора бассейна реки Иле на режим её водности на границе КНР-Казахстан// Гидрометеорология и Экология. 2016. №4(83). С.63-71.
  7. Терехов А.Г., Долгих С.А. Спутниковый мониторинг водного зеркала оз.Эби-Нур (КНР) в период 1990-2017 гг.// Гидрометеорология и Экология. 2017. №3(86). С.72-79.
  8. Терехов А.Г., Долгих С.А. Спутниковые оценки параметров межгодового контр-регулирования стока р. Иле с помощью водохранилищ в китайском секторе бассейна в период 2007-2016 гг.// Гидрометеорология и Экология. 2017. №3(86). С.92-100.
  9. Терехов А.Г. Технические характеристики водного канала Кара-Ертис – Карамай: спутниковые оценки// Гидрометеорология и Экология. 2017. №4(87). С.54-62.
  10. Терехов А.Г. Возможности спутникового мониторинга водохранилищ в задаче диагностики водности реки Иле на территории КНР в сезоне 2017 года// Гидрометеорология и Экология. 2018. № 1(88). С.27-35.
  11. Терехов А.Г. Мониторинг озера Манас (КНР) в период 1989-2017 годов по спутниковым данным LANDSAT// Гидрометеорология и Экология. 2018. № 2(89). С.63-72.
  12. Терехов А.Г. Спутниковый мониторинг формирования снежного покрова Казахстана// Гидрометеорология и Экология. 2018. № 3(90). С.29-36.
  13. Терехов А.Г. Технические характеристики водного канала Кара-Ертис – Урумчи: спутниковые оценки// Гидрометеорология и Экология. 2018. №4(91). С.63-74.
  14. Терехов А., Калимолдаев М., Пак И., Долгих С. Новые методы и результаты исследований ландшафтов в Европе, Центральной Азии и Сибири: в 5 т. / под ред. В.Г.Сычёва, Л.Мюллера. – М.: Изд-во ФГБНУ «ВНИИ агрохимии». 2018. Т.3. С. 219-223.
  15. Терехов А.Г., Пак А.А. Спутниковый прогноз влияния пополнения Капшагайского водохранилища (КНР) на водность трансграничной реки Иле в 2019 году// Ж. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т.16. № 4. С. 298-302. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-298-302.

Презентация доклада

Круглый стол: «Использование спутниковых данных для изучения и мониторинга водных ресурсов и аграрного сектора Центральной Азии (опыт международного сотрудничества)»

538