Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 162-175
Анализ ледовой обстановки на реке Сухона (у г. Великий Устюг) по радиолокационным снимкам
П.Г. Михайлюкова
1 , С.А. Агафонова
1 , Н.Л. Фролова
1 1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Одобрена к печати: 29.01.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-2-162-175
В статье рассмотрены условия формирования ледяного покрова на р. Сухона в районе Великого Устюга на участке ежегодного образования мощных заторов льда. По радиолокационным данным Sentinel-1B проанализирована ледовая обстановка для двух зимних сезонов: 2017/2018 и 2018/2019 гг., существенно различающихся гидрометеорологическими условиями формирования ледяного покрова. Для трёх ключевых участков (пос. Полдарса, д. Каликино и г. Великий Устюг) построены графики временного хода отражённого сигнала, позволившие выявить характерные этапы процесса ледообразования, а также определить наличие полыней и заторошенных участков русла реки. Серия продольных профилей длиной 40 км послужила основой анализа пространственной и временной изменчивости ледяного покрова на р. Сухона в течение зимних сезонов. Полевые работы, проведённые в районе исследования в 2018 г., позволили оценить точность определения состояния ледяного покрова на реке по радиолокационным данным. В результате установлено, что ледяной покров зимнего сезона 2018/2019 гг. по своим характеристикам более однородный, чем 2017/2018 гг. Работа показала, что радиолокационные данные являются ценным источником мониторинга состояния ледяного покрова рек для оценки вероятности затопления близлежащей территории во время весеннего ледохода.
Ключевые слова: ледовый режим рек, Сухона, Великий Устюг, радиолокация, Sentinel-1
Полный текстСписок литературы:
- Агафонова С. А., Фролова Н. Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины // Водные ресурсы. 2006. Т. 33. № 6. С. 1–9.
- Агафонова С. А., Василенко А. Н., Фролова Н. Л. Факторы образования ледовых заторов на реках бассейна Северной Двины в современных условиях // Вестн. Московского ун-та. Сер. 5. «География». 2016. № 2. С. 82–90.
- Агафонова С. А., Михайлюкова П. Г., Фролова Н. Л. Мониторинг ледовой обстановки на реках в районе г. Великий Устюг с использованием радиолокационных и оптических снимков // Тр. 2-й Всероссийской конф. «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития». Санкт-Петербург, 2018. С. 37–40.
- Алексеевский Н. И., Фролова Н. Л., Христофоров А. В. Мониторинг гидрологических процессов и повышение безопасности водопользования. М.: Географический факультет МГУ, 2011. 367 с.
- Донченко Р. В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.
- Ильина Л. Л., Грахов А. Н. Реки Севера. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 127 с.
- Отчет о прохождении половодья и паводков по зоне деятельности Двинско-Печорского БВУ в 2018 году. Архангельск, 2018. 97 с. URL: http://www.dpbvu.ru/images/docs/pavodok/pavodok_2018.pdf (дата обращения 31.10.2019).
- Чижов А. Н. Формирование ледяного покрова и пространственное распределение его толщины. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 128 с.
- Chu T., Lindenschmidt K. Integration of space-borne and air-borne data in monitoring river ice processes in the Slave River, Canada // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 181. P. 65–81.
- Gauthier Y., Weber F., Savary S., Jasek M., Paquet L.-M., Bernier M. A combined classification scheme to characterise river ice from SAR data // EARSeL eProceedings. 2006. No. 5. P. 77–88.
- Gauthier Y., Hardy S., Gutiérrez C., Padel A., Gaudreau J., Poulin J., Jasek M., Bernier M., Gomez H., Roth A. IceFRONT: Integration of radar and optical images for operational river freeze-up monitoring // Proc. 18th Workshop on the Hydraulics of Ice Covered Rivers. Quebec, Canada, 2015. 7 p.
- Jasek M., Weber F. Ice thickness and roughness analysis on the Peace River using Radarsat-1 SAR imagery // Proc. 12th Workshop on the Hydraulics of Ice Covered Rivers. Edmonton, Canada, 2003. 19 p.
- Li Zh., Lindenschmidt K. Coherence of Radarsat-2, Sentinel-1 and ALOS-1 PALSAR for monitoring spatiotemporal variations of river ice covers // Canadian J. Remote Sensing. 2018. V. 44. No. 1. P. 11–25.
- Lindenschmidt K., Li Zh. Radar scatter decomposition to differentiate between running ice accumulations and intact ice covers long rivers // Remote Sensing. 2019. V. 11. P. 307–321.
- Los H., Osinska-Skotak K., Pluto-Kossakowska J., Bernier M., Gauthier Y., Jasek M., Roth A. Comprasion of C-band and X-band polarimetric SAR data for river ice classification on the Peace river // Intern. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Sparial Information Science. Prague, 2016. V. XLI-B7. P. 543–548.
- Unterschultz K. D., Sanden J., Hicks F. E. Potential of RADARSAT-1 for the monitoring of river ice: Results of a case study on the Athabasca River at Fort McMurray, Canada // Cold Regions Science and Technology. 2009. V. 55. Iss. 2. P. 238–248.
- Zhang F., Li Zh., Lindenschmidt K. Potential of Radarsat-2 to improve ice thickness calculations in remote, poorly accessible areas: a case study on the Slave River, Canada // Canadian J. Remote Sensing. 2019. V. 45. P. 234–245.