Восстановление ежедневных уровней воды на гидропостах альтиметрии по среднесуточным измерениям отдаленных наземных гидропостов

Уровень воды является важным гидрологическим параметром внутренних водоемов, позволяющим оценить как запасы пресной воды, так и риски и последствия гидрологических явлений. Такие гидрологические процессы в водоемах происходят с разным временным и пространственным масштабом. Чтобы проводить исследования этих процессов, существуют наблюдательные сети, отличные по методу измерений. Сеть наземных гидропостов обеспечивает ежедневными, но редкими по пространству измерениями. Сеть гидропостов альтиметрии (АГП) (см., например, Врублевский М. В., Бурцев М. А, 2023) – частыми по пространству, но редкими по времени. С целью сформировать учащенные по пространству и времени измерения, была выполнена работа комплексного использования данных об уровне воды реки Амур, полученных от сети наземных и альтиметрических гидропостов.
Настоящий доклад посвящен разработке метода восстановления ежедневных уровней воды на гидропостах альтиметрии по среднесуточным измерениям на отдаленных наземных гидропостах. В докладе описаны:
- использованные данные и их источники;
- адаптация метода краткосрочного прогнозирования (Борщ, Симонов, 2017) для восстановления уровня воды на АГП по данным измерений отдаленных НГП;
- применение метода оценки времени добегания (Наумов, 2020) для учета наличия временной задержки в изменении уровня воды на гидропостах (АГП, НГП) в разных участках водоема;
- предложенный подход оптимального выбора опорных НГП, данные от которых будут применены для восстановления уровня на АГП;
- результаты проверки разработанного метода восстановления рядов ежедневных измерений уровня воды на АГП.
Полученные в ходе проведения эксперимента данные отображают изменение уровня воды реки Амур относительно геоида в конкретном месте. В докладе приводится пример использования данных для наблюдения продвижения паводка на реке Амур от Хабаровска до устья за апрель 2022 г.
Восстановленные временные ряды имеют высокие значения корреляции с фактическими (R>0,9) и среднюю среднеквадратическую ошибку 0,35 м. Предложенный метод позволяет получить ежедневные уровни воды на сети АГП, пространственная частота которой существенно выше, чем сети НГП (среднее расстояние вдоль русла между АГП – 27 км, между НГП – 124 км). Представленный метод легко переносим на другие водоемы, а также может быть адаптирован для использования на реках с притоками.

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг», госрегистрация № 122042500031-8) с использованием возможностей центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019), включая УНУ «Вега – Science» (Лупян и др., 2021).