ПОДБОР КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ С УЧЕТОМ УРОВНЯ ВОДЫ И ВОДНОСТИ РЕК

Современные достижения в области дистанционного зондирования Земли открывают большие возможности в исследовании гидрологического и руслового режима рек. В последние годы опубликован ряд статей, посвященных анализу гидрологического режима по спутниковым снимкам, определению зон затопления в период высокой водности, определению мутности воды, определению мест формирования заторов, оценке изменения водности рек и др. Границы затопления, определенные по спутниковым снимкам, часто используются в гидродинамическом моделировании конкретных ситуаций, связанных с какими-либо гидрологическим событием или для прогнозирования его последствий.
Анализ руслового режима рек часто проводится по сопоставленным разновременным спутниковым снимкам. В первую очередь по ним определяются плановые деформации русел (размывы берегов или формирование и рост поймы). Важное значение при этом имеет уровень воды в реке, при котором сделан спутниковый снимок. Вот только некоторые примеры, когда уровень воды влияет на качество анализа деформаций русел по данным ДЗЗ:
-- цвет бровки размываемого берега близок к цвету побочня/бечевника и сливается с ним. В этом случае вода, затапливающая бечевник позволит отделить его от бровки берега. Поэтому необходимы спутниковые снимки с уровнями воды в диапазоне, когда бечевник уже затоплен, а бровка берега еще не затоплена.
- в предел одного спутникового снимка попадают реки, на которых одновременно могут наблюдаться разные фазы водного режима (например, на одной паводок, на другой межень). Для того, чтобы иметь возможность оценивать деформации русел всех рек, попадающих на сопоставленные снимки, необходимо чтобы на всех реках в пределах снимка одновременно была межень,
- определение горизонтальных деформаций русел рек по изменению положения средней линии потока. Смещение средней линии на одном и том же участке русла может быть причиной как горизонтальных деформаций (размыва берега), так и следствием изменения уровня воды и затопления низких отмелей, когда при небольшом подъеме уровня воды (например, на 10 см) линия уреза смещается на 50-60 см. При этой методике, чтобы избежать ошибочных значений горизонтальных деформаций необходимо сравнивать снимки с одинаковым уровнем.
– определение доли затопляемых побочней/отмелей также необходимо делать при одном и том же уровне воды в реке,
– дешифрирование рельефа побочней/отмелей и оценка его изменений также подразумевает использование спутниковых снимков с известными уровнями воды,
– оценка вертикальных деформаций по изменению уровня воды при одной и той же водности, также как и обратная задача (определение расходов воды на участках устойчивых русел) требуют подбора спутниковых снимков с определенным уровнем воды.
Приведенные примеры привели к необходимости подбирать спутниковые снимки, отображающие определенную водность или заданный уровень воды. Для этого авторами в 2024 г. была разработана и затем дополнена программа, позволяющая выбирать даты спутниковых снимков, отображающих определенную водность или уровень воды в реке или другом открытом водном объекте.
Программа позволяет:
1. Подобрать даты, во время которых на изучаемом участке реки наблюдался нужный для целей исследования диапазон уровней воды или заданное пользователем значение уровня;
2. Подобрать даты, во время которых на необходимых реках одновременно наблюдалась одна и та же фаза водного режима;
3. Выделить периоды меженных уровней воды;
4. Подобрать даты, когда в заданном створе при одной и той же водности наблюдались разные уровни.
4. Подобрать даты, когда при одном и том же уровне наблюдалась разные расходы воды: в заданном створе.
5. Получить основные характеристики многоводных и маловодных периодов, необходимые, например, для определения территорий затопления - наибольший/наименьший расход/уровень воды.