Возможности использования данных Sentinel-2 при изучении межгодовой динамики площадей лесостепных озер Тоболо-Ишимского междуречья на примере озера Медвежье

Многолетние изменения уровня лесостепных озер Тоболо-Ишимского междуречья характеризуются чередованием многоводных и маловодных периодов. Во внутригодовом ходе уровней воды отмечается медленное нарастанием уровня с ноября в течение зимних месяцев вследствие грунтового питания. Практически исключительно снеговое питание обуславливает высокое и короткое весеннее повышение уровней, после которого следует снижение уровней, при отсутствии паводков продолжающееся в течение всего летне-осеннего сезона.
Озеро Медвежье горько-соленое, расположено в Петуховском районе Курганской области, площадь водоема варьирует от 52 до 64 км2.
Рассмотрены возможности применения индекса FWEI (flood/water extraction index), предложенного Farhadi H. и др. (Farhadi et al, 2024), для расчета площадей водного зеркала озера Медвежье по данным Sentinel-2. Индекс FWEI использует изображения Sentinel-2 с 10-метровым пространственным разрешением, полученные в видимой и ближней инфракрасной зонах спектра.
В исследовании анализировались спутниковые снимки Sentinel-2 уровня обработки Level 2А (10 сцен) с 2015 по 2024 гг.. на конец сентября — конец октября.
Бинаризация растровых изображений выполнялась в QGIS с определением порогового значения индекса FWEI визуальным методом, а также с учетом данных диаграмм рассеяния (Raster Histogram). Полученные контуры сопоставлялись с синтезом каналов SWIR-NIR-RED, позволяющим отличить водную поверхность озера от солончака с малым количеством воды (Шихов и др., 2020).
По результатам анализа данных гидрологических постов, действующих на озерах Большое Бердюжье (Бердюжский район Тюменской области) и Малое Бутырино (Частоозерский район Курганской области), установлена сильная положительная корреляция площади оз. Медвежье с уровнем воды оз. Большое Бердюжье (0,9) и средняя положительная - с уровнем оз. Малое Бутырино (0,7).
При сопоставлении полученных данных с основными метеорологическими параметрами для метеостанции Макушино (Булыгина и др.) за период с 2015 по 2022 гг. выявлена сильная положительная корреляция площади озера Медвежье с двухлетним скользящим средним годовых сумм осадков (0,7) и средняя отрицательная — с двухлетним скользящим средним среднегодовой температуры воздуха (-0,6).