Расчет вариаций уровня воды, существенной высоты волнения и времени установления ледового покрова в озерах средней величины на территории России на основе измерений альтиметрических спутников Jason-1, 2

Проблема применимости данных спутниковой альтиметрии к внутренним водоемам представляет интерес, поскольку альтиметрические данные являются общедоступными и могут быть широко использованы для определения изменений уровня воды и других гидрологических параметров крупных рек, озер, водохранилищ и т.д. Возможность применения стандартного алгоритма обработки (Океан-1) данных спутников Jason-1, 2 для внутренних вод и методы ретрекинга(переработки) данных обсуждались в [1,2] (см.ссылки там же), где предложен метод регионального ретрекинга, основанный на построении теоретической модели, описывающей формирование телеметрических сигналов при отражении от кусочно-постоянной поверхности. Другие методы ретрекинга (пороговый ретрекинг, бета-ретрекинг, улучшенный пороговый ретрекинг) были разработаны для прибрежных зон в [3-5]. Последней разработкой в этой области является PISTACH продукт[6], в котором ретрекинг базируется на формальной классификации типовых форм телеметрических сигналов в прибрежных зонах и внутренних водоемах.
В данном докладе исследуется эффективность различных методов ретрекинга данных спутников Jason-1, 2 для средних озер России (Чаны, Сегозеро, Ханка, Онеко, Белое), акватории которые пересекаются треками спутников Jason-1, 2. Проведено сравнение вариаций уровня воды, полученных разными методами ретрекинга с данными наблюдений гидрологических станций.
Изучается возможность определения существенной высоты волны (SWH) в озерах по двухступенчатой процедуре ​​адаптивного ретрекинга. Расчет значений SWH для Горьковского водохранилища с мая 2010 года по март 2012 года показали аномально высокие величины SWH, полученные из альтиметрии [7]. Это означает, что требуется калибровка метода определения SWH для внутренних водоемов. Такая калибровка была произведены на основе результатов подстпутниковых научных экспедиций на Горьковском водохранилище в августе-октябре 2011 года, в которых были измерены значения высоты волнения, скорости ветра и температуры воздуха с помощью измерительных приборов с использованием вехи Фруда [7]. На основе этой калибровки получены значения SWH для озер.
Время ледостава и освобождения ото льда поверхности озер определено на основе построения временных рядов для разности яркостной температур суши и воды, уменьшение которой, как показано в [8,9], является хорошим индикатором обледенения водной поверхности.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 13-05-01125 А).

1.Троицкая Ю.И., Рыбушкина Г.В., Соустова И.А. и др.,"Спутниковая альтиметрия внутренних водоемов", Водные ресурсы, 2012, т.39, № 2, с. 169–185.
2. Yu.Troitskaya et al., “Adaptive retracking of Jason-1 altimetry data for inland waters: the example of the Gorky Reservoir”, Int. J. Rem. Sens., vol. 33, pp. 7559-7578, 2012.
3. C. H. Davis, “A robust threshold retracking algorithm for measuring ice sheet surface elevation change from satellite radar altimeters,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 35, pp. 974-979, 1997.
4. X. Deng, and W. E. Featherstone, “A coastal retracking system for satellite radar altimeter waveforms: Application to ERS-2 around Australia,” J. Geophys. Res., vol. 111, pp. C06012, 2006.
5. J. Guo et al., “Lake level variations monitored with satellite altimetry waveform retracking,” IEEE J. Sel. Topics Appl. Earth Obs., vol. 2(2), pp. 80-86, 2009.
6. Mercier F., Rosmorduc V., Carrere L., Thibaut P., Coastal and Hydrology Altimetry product (PISTACH) handbook. Version 1.0. 2010
7. Yu.Troitskaya et al., “Adaptive retracking of Jason-1,2 satellite altimetry data for the Volga river reservoirs ,” IEEE J. Sel. Topics Appl. Earth Obs., 2013.
8. Rybushkina G.,Troitskaya Yu., Soustova I., "Ice and snow regimes of the Volga River reservoirs on the base of Jason-1,2 satellite observations", Living Planet 2014 Symposium, Edinburg (UK), 9-13 Sept., 2013.
9. Rybushkina G.,Troitskaya Yu., Soustova I., "Water level and SWH variations in the middle-sized lakes of Russia on the base of Jason-1, 2 satellite measurements ", Living Planet 2014 Symposium, Edinburg (UK), 9-13 Sept., 2013