Двадцать вторая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXII.B.444
Мониторинг изменения береговой линии Российской Федерации 1984-2024 годов по данным космической съемки системы Landsat
Антошкин А.А. (1), Евстратова Л.Г. (2), Руткевич Б.П (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Государственный университет по землеустройству, Москва, Россия
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).
Ключевые слова: береговая линия, динамика морских берегов, спутниковый мониторинг, дистанционное зондирование Земли.
Литература:
- ) Спутниковый мониторинг побережья Азовского моря: реальные возможности и специфика, И. Е. Курбатова, «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов». Выпуск 3 Том I Москва: ИКИ РАН, 2006.
- ) Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В. и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ - Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2019. – Т. 16, № 3. – С. 151 – 170. – DOI: 10.21046/2070 7401 2019 16 3 151 170.
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга