Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №1. С. 182-189
Использование разновременных спутниковых данных для контроля состояния берегов искусственных водоемов
С.М. Борзов
1 , О.Р. Бикинеева
2 1 Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Традиционно задача мониторинга за состоянием берегов водных объектов решается с использованием линейных замеров расстояний от реперных точек до бровки размываемого берега с интерполяцией результатов измерений. Данная работа посвящена исследованию возможности использования многоспектральных спутниковых изображений высокого разрешения для контроля и прогнозирования развития процесса разрушения берегов искусственных водоемов. Предложен и продемонстрирован метод мониторинга, основанный на оценке угла наклона дна прибрежной зоны путем определения положения границы вода-суша на нескольких изображениях, полученных в течение одного сезона при различном наполнении водохранилища. Основными этапами обработки являются: совмещение изображений, классификация, определение границы водасуша, оценка угла наклона дна и представление результатов анализа в виде карты крутизны берегов. Эффективность ключевых процедур разработанного алгоритма продемонстрирована на примере обработки изображений Новосибирского водохранилища спутника SPOT 4 от 22.05.08 (уровень воды 273 см) и 8.08.08 (уровень воды 596 см). Показано, что анализ указанных изображений с разрешением 20 м позволяет оценить угол наклона дна в прибрежной зоне в диапазоне 0,5–10 градусов. Этого диапазона достаточно для того чтобы классифицировать различные участки береговой линии по их подверженности разрушению (типичные углы наклона для берегов искусственных водоемов порядка 2–3 градусов).
Ключевые слова: обработка спутниковых изображений, обнаружение изменений, контроль разрушения берегов.
Полный текстСписок литературы:
- Болсуновский М.А. Система спутников ДЗЗ SPOT // Геопрофи. 2005. № 3. С. 19–21.
- Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 710 с.
- Руководство по изучению динамики размыва берегов рек при инженерных изысканиях методом наземной фототопографической съемки, М: Стройиздат, 1983.
- Савкин В.М., Марусин К.В., Федорова Е.А. Искусственные пляжи для берегоукрепления и комплексного использования прибрежной зоны на Новосибирском водохранилище // Тр. Междунар. конф. «Создание и использование искусств. земельных участков на берегах и акватории водоемов», Новосибирск, 20-25 июля 2009. С. 255–261.
- Савкин В.М. Эколого-географические изменения в бассейнах рек Западной Сибири (при крупномасштабных водохозяйственных мероприятиях). Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. 152 с.
- Хабидов А.Ш. Управление состоянием берегов водохранилищ. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009.
- Gao B. NDWI - a normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote Sensing of Environment. 1996. № 58. P. 257–266.