Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 87-103
Оценка возможностей спутникового мониторинга динамики речного стока на примере анализа состояния реки Амударьи
И.Д. Мухамеджанов
1 , А.М. Константинова
1 , E.А. Лупян
1 , Г.У. Умирзаков
2 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, Ташкент, Узбекистан
Одобрена к печати: 14.03.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-87-103
Работа посвящена описанию разработанного подхода спутникового мониторинга речного стока на основе технологии космических гидропостов (КГП) и данных наземных измерительных станций (гидропостов). В работе рассматриваются основные задачи и возможности предлагаемой технологии, в том числе задачи выбора оптимальных участков рек для КГП, схемы их установки и калибровки, а также объединения отдельных КГП во взаимосвязанные последовательности (сети). Для иллюстрации предлагаемых возможностей приводится пример построения сети КГП около стационарного гидропоста Керки (Туркменистан) на р. Амударье. Оценка эффективности работы сети КГП проводится на основе анализа временных рядов суточных стоков в районе гидропоста Керки за три года: 2014, 2016, 2018 гг. Также приводится описание основных возможностей специализированной системы спутникового мониторинга EcoSatMS (http://suvo.geosmis.ru), которая была создана для реализации предлагаемых в работе подходов на основе использования возможностей Центра коллективного пользования (ЦКП) «ИКИ-Мониторинг» (http://ckp.geosmis.ru/). Данная система ориентирована на использование и развитие предлагаемой технологии, в том числе создание сетей КГП на различных реках.
Ключевые слова: мониторинг водных ресурсов, спутниковый мониторинг, космический гидропост, ЦКП «ИКИ-Мониторинг», индекс MNDWI, река Амударья
Полный текстСписок литературы:
- Быков В. Д., Васильев А. В. Гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 448 с.
- Карасев И. Ф. Речная гидрометрия и учёт водных ресурсов. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 310 с.
- Константинова А. М., Лупян Е. А. Анализ последствий прорыва дамбы Сардобинского водохранилища 1 мая 2020 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 261–266. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-261-266.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Кобец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., Матвеев А. М., Радченко М. В., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Мухамеджанов И. Д., Лупян Е. А., Уваров И. А. Особенности спутникового мониторинга гидросооружений Вахшского каскада на примере Нурекского водохранилища // Вестн. Тверского гос. ун-та. Сер. «География и геоэкология». 2018. № 3. С. 137–151. DOI: 10.26456/2226-7719-2018-3-137-151.
- Мухамеджанов И. Д., Константинова А. М., Лупян Е. А., Гафуров А. А. Подходы к построению системы дистанционного мониторинга реки Амударьи и ее притоков // Материалы Семнадцатой Всероссийской открытой конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 11–15 нояб. 2019. М.: ИКИ РАН, 2019. С. 111. DOI: 10.21046/17DZZconf-2019a.
- Мухамеджанов И. Д., Константинова А. М., Лупян Е. А. (2020а) Использование спутниковых данных при мониторинге рек бассейна Амударьи // Материалы 6-й Международ. науч. конф. «Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли». Красноярск. 29 сент. – 2 окт. 2020. Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2020. С. 265–270.
- Мухамеджанов И. Д., Константинова А. М., Лупян Е. А. (2020б) Построение сетей космических гидропостов для организации спутникового мониторинга Амударьи // Материалы 18-й Всерос. открытой конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 16–20 нояб. 2020. М.: ИКИ РАН, 2020. С. 94. DOI: 10.21046/18DZZconf-2020a.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Лагутин Е. И. Спутниковый мониторинг Сардобинского водохранилища в бассейне реки Сырдарьи (Узбекистан) до и после прорыва дамбы 1 мая 2020 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 255–260. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-255-260.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Маглинец Ю. А. Спутниковый мониторинг состояния оазисов реки Амударьи в период 2003–2020 гг. на основе анализа эффекта охлаждения территорий в результате их ирригации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 123–132. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-123-132.
- Dünki R. M., Dressel M. F-Ratio Test and Hypothesis Weighting: A Methodology to Optimize Feature Vector Size // J. Biophysics. 2011. V. 2011(4). Art. No. 290617. 11 p. DOI: 10.1155/2011/290617.
- Loupian E. A., Bourtsev M. A., Proshin A. A., Kashnitskii A. V., Balashov I. V., Bartalev S. A., Konstantinova A. M., Kobets D. A., Radchenko M. V., Tolpin V. A., Uvarov I. A. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. V. 14. No. 1. Art. No. 77. DOI: doi.org/10.3390/rs14010077.
- Mukhamedjanov I. D., Konstantinova A. M., Loupian E. A. The use of satellite data for monitoring rivers in the Amu Darya basin // Regional Problems of Earth Remote Sensing (RPERS 2020): E3S Web Conf. 2020. V. 223. 03008. DOI: doi.org/10.1051/e3sconf/202022303008.
- Phiri D., Simwanda M., Salekin S., Nyirenda V., Murayama Y., Ranagalage M. Sentinel-2 Data for Land Cover/Use Mapping: A Review // Remote Sensing. 2020. V. 12. Art. No. 2291. DOI: 10.3390/rs12142291.
- Ridwan M. A., Radzi N., Ahmad W. S. H. M. W., Mustafa I. S., Din N. M., Jalil Y. E., Isa A. M., Othman N. S., Zaki W. M. D. W. Applications of Landsat-8 Data: a Survey // Intern. J. Engineering and Technology (UAE). 2018. V. 7. P. 436–441. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.35.22858.
- Rokni K., Ahmad A., Selamat A., Hazini Sh. Water Feature Extraction and Change Detection Using Multitemporal Landsat Imagery // Intern. J. Remote Sensing. 2014. V. 6. P. 4173–4189. DOI: 10.3390/rs6054173.
- Stone M. Cross-Validatory Choice and Assessment of Statistical Predictions // J. Royal Statistical Society. Series B (Methodological). 1974. V. 36(2). P. 111–133. DOI: 10.1111/j.2517-6161.1974.tb00994.x.
- Wackerly D., Mendenhall W., Scheaffer R. L. Mathematical Statistics with Applications. 7th ed. Belmont, CA, USA: Thomson Higher Education, 2008. 912 p.