Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 119-135

Классификация пойменных земель Нижней Волги на основе многолетних данных дистанционного зондирования и гидрологической информации

С.С. Шинкаренко 1 , С.А. Барталев 1 , М.А. Богодухов 1 , И.И. Ворушилов 1 , И.А. Сайгин 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 14.04.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-119-135
Меняющийся климат вместе с зарегулированием речного стока приводят к существенным изменениям гидрологического режима пойменных ландшафтов. Одним из проявлений этого становится сокращение амплитуды уровня воды, продолжительности и частоты половодья, что вызывает уменьшение заливаемых площадей. Периодическое затопление пойменных земель — важнейший фактор функционирования как наземных, так и водных экосистем. Волго-Ахтубинская пойма и дельта Волги представляются единственными территориями засушливой зоны России, где практически ежегодно отмечаются разливы при половодьях в весенний период. Цель исследования заключается в картографировании пойменных земель Нижней Волги на основе информационных продуктов тематической обработки данных дистанционного зондирования Земли спутниковой системой Landsat и гидрологической информации (максимального расхода воды и длительности половодья) за 1984–2021 гг. Частота фиксации сезонных изменений водной поверхности спутниковыми системами оптического диапазона зависит от количества безоблачных наблюдений и периодичности съёмки. Установленные связи гидрологических характеристик и площади разливов при половодьях позволили скорректировать их с достаточной точностью (СКО = 4,9 %, R 2 = 0,63). В настоящее время только 30 % территории Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги могут заливаться при существующем гидрологическом режиме, при этом высокий уровень поймы практически перестал затапливаться. Полученные результаты могут использоваться в ландшафтно-экологических исследованиях, а также для прогнозирования затоплений участков поймы при разных гидрологических условиях.
Ключевые слова: Нижняя Волга, дистанционное зондирование, пойменные земли, затопление, картографирование, гидрологический режим
Полный текст

Список литературы:

  1. Балдина Е. А., Трошко К. А. Картографирование современного состояния и многолетних изменений в использовании сельскохозяйственных земель в дельте Волги // Геодезия и картография. 2016. № 11. С. 39–46. DOI: 10.22389/0016-7126-2016-917-11-39-46.
  2. Барталев С. А., Егоров В. А., Жарко В. О., Лупян Е. А., Плотников Д. Е., Хвостиков С. А., Шабанов Н. В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 c.
  3. Болгов М. В., Шаталова К. Ю., Горелиц О. В., Землянов И. В. Водно-экологические проблемы Волго-Ахтубинской поймы // Экосистемы: экология и динамика. 2017. Т. 1. № 3. С. 15–37.
  4. Бубер А. А., Бородычев В. В., Талызов А. А. Разработка гидродинамической модели дельты реки Волги и Западных подстепных ильменей // Изв. Нижневолжского агроуниверситет. комплекса: наука и высшее образование. 2017. № 2(46). С. 271–284.
  5. Васильченко А. А. Пространственный анализ инфраструктуры орошаемых полей Волго-Ахтубинской поймы на территории Волгоградской области // Научно-агроном. журн. 2022. № 4(119). С. 12–18. DOI: 10.34736/FNC.2022.119.4.002.12-18.
  6. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Серых И. В., Лебедев С. А. Климатические изменения гидрометеорологических параметров Каспийского моря (1980–2020) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 277–291. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-277-291.
  7. Занозин В. В., Бармин А. Н., Валов М. В. Применение ГИС и данных ДЗЗ для оценки антропогенного преобразования территории // Вестн. Северо-Восточного федер. ун-та им. М. К. Аммосова. Сер. Науки о Земле. 2020. № 1. С. 27–37. DOI: 10.25587/SVFU.2020.17.61131
  8. Кашницкая М. А. Исследование динамики площадей водной поверхности озёр степной зоны Восточного Забайкалья на основе данных дистанционного зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 3. С. 242–253. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-3-242-253.
  9. Кривошей В. А. Река Волга (проблемы и решения). М.: ООО «Журнал «РТ», 2015. 92 c.
  10. Кузьмина Ж. В., Трешкин С. Е. Методика оценки нарушений в наземных экосистемах и ландшафтах в результате климатических и гидрологических изменений // Экосистемы: экология и динамика. 2017. Т. 1. № 3. С. 146–188.
  11. Курбатова И. Е. Космический мониторинг негативных ситуаций в прибрежных зонах крупных водоемов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 52–59.
  12. Кутузов А. В. Использование данных дистанционного зондирования для мониторинга систем «вода – суша» на равнинных водохранилищах (на примере Цимлянского водохранилища) // Исслед. Земли из космоса. 2011. № 6. С. 64–72.
  13. Лобойко В. Ф., Овчарова А. Ю., Никитина Н. С. Особенности водного режима Нижней Волги и его влияние на состояние северо-западной части Волго-Ахтубинской поймы // Изв. Нижневолжского агроуниверситет. комплекса: наука и высшее образование. 2018. № 4(52). С. 89–96. DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-11.
  14. Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Балашов И. В., Барталев С. А., Ефремов В. Ю., Кашницкий А. В., Мазуров А. А., Матвеев А. М., Суднева О. А., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263–284.
  15. Миклашевич Т. С., Барталев С. А., Плотников Д. Е. Интерполяционный алгоритм восстановления длинных временных рядов данных спутниковых наблюдений растительного покрова // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 143–154. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-143-154.
  16. Мухаметджанов И. Д., Константинова А. М., Лупян Е. А., Умирзаков Г. У. Оценка возможностей спутникового мониторинга динамики речного стока на примере анализа состояния реки Амударьи // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 87–103. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-87-103.
  17. Рулев А. С., Шинкаренко С. С., Кошелева О. Ю. Оценка влияния гидрологического режима Волги на динамику затопления острова Сарпинский // Ученые записки Казанского ун-та. Сер. Естественные науки. 2017. Т. 159. Кн. 1. С. 139–152.
  18. Рычагов Г. И. К методике геоморфологических исследований (геоморфологические уроки Каспия) // Геоморфология. 2019. № 4. С. 27–39. DOI: 10.31857/S0435-42812019427-39.
  19. Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Берденгалиева А. Н., Выприцкий А. А. (2021а) Динамика площадей водоёмов Западного ильменно-бугрового района дельты Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 285–290. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-285-290.
  20. Шинкаренко С. С., Солодовников Д. А., Барталев С. А., Васильченко А. А., Выприцкий А. А. (2021б) Динамика площадей водохранилищ полуострова Крым // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 226–241. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-226-241.
  21. Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Берденгалиева А. Н., Иванов Н. М. Пространственно-временной анализ горимости пойменных ландшафтов Нижней Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 143–157. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-143-157.
  22. Adeli S., Salegi B., Mahdianpari M., Quackenbush L. J., Brisco B., Tamiminia H., Shaw S. Wetland Monitoring Using SAR Data: A Meta-Analysis and Comprehensive Review // Remote Sensing. 2020. V. 12. Art. No. 2190. DOI: 10.3390/rs12142190.
  23. Bolgov M. V., Demin A. P. Water-Management and Environmental Problems of the Lower Volga and Ways to Their Solution // Water Resources. 2018. V. 45. No. 2. P. 297–305. DOI: 10.1134/S0097807818020033.
  24. Bolgov M. V., Buber A. L., Komarovskii A. A., Lotov A. V. Searching for Compromise Solution in the Planning and Managing of Releases into the Lower Pool of the Volgograd Hydropower System. 1. Strategic Planning // Water Resources. 2018. V. 45. P. 819–826. DOI: 10.1134/S0097807818050044.
  25. Bolgov M. V., Buber A. L., Komarovskii A. A., Lotov A. V. Search for Compromise Decisions in the Planning and Managing of Releases into the Lower Pool of the Volgograd Hydropower System. 2. Tactical Planning and Dispatching Control // Water Resources. 2019. V. 46. P. 480–491. DOI: 10.1134/S0097807819030047.
  26. Golub V. B., Chuvashov A. V., Bondareva V. V., Gerasimova K. A., Nikolaichuk L. F. Changes in the flora composition of the Volga – Akhtuba floodplain after regulation of the flow of Volga River // Arid Ecosystems. 2020. V. 10. No. 1. P. 44–51. DOI: 10.1134/S2079096120010047.
  27. Isaeva I. I., Voronin A. A., Khoperskov A. V., Kharitonov M. A. Modeling the Territorial Structure Dynamics of the Northern Part of the Volga-Akhtuba Floodplain // Computation. 2022. V. 10. Art. No. 62. DOI: 10.3390/computation10040062.
  28. Kuzmina Zh. V., Treshkin S. E., Shinkarenko S. S. Effects of River Control and Climate Changes on the Dynamics of the Terrestrial Ecosystems of the Lower Volga Region // Arid Ecosystems. 2018. V. 8. No. 4. P. 231–244. DOI: 10.1134/S2079096118040066.
  29. Kuzmina Zh. V., Shinkarenko S. S., Solodovnikov D. A. Main Tendencies in the Dynamics of Floodplain Ecosystems and Landscapes of the Lower Reaches of the Syr Darya River under Modern Changing Conditions // Arid Ecosystems. 2019. V. 9. No. 4. P. 226–236. DOI: 10.1134/S207909611904005X.
  30. Kuzmina Zh. V., Shinkarenko S. S., Solodovnikov D. A., Markov M. L. The Effects of River Control and Climatic and Hydrological Changes on the State of Floodplain and Delta Ecosystems of the Lower Don // Arid Ecosystems. 2022. V. 12. No. 4. P. 361–373. DOI: 10.1134/S2079096122040126.
  31. 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. 19 p. DOI: 10.3390/rs14010077.
  32. Mahdianpari M., Granger J. E., Mohammadimanesh F., Salehi B., Brisco B., Homayouni S., Gill E., Huberty B., Lang M. Meta-Analysis of Wetland Classification Using Remote Sensing: A Systematic Review of a 40-Year Trend in North America // Remote Sensing. 2020. V. 12. No. 11. Art. No. 1882. DOI: 10.3390/rs12111882.
  33. Pekel J.-F., Cottam A., Gorelick N., Belward A. S. High-resolution mapping of global surface water and its long-term changes // Nature. 2016. V. 540. P. 418–422. DOI: 10.1038/nature20584.
  34. Shumova N. A. Changes in environmentally significant characteristics of the hydrological regime of the Lower Volga under runoff control // Arid Ecosystems. 2014. V. 4. No. 3. P. 158–168. DOI: 10.1134/S207909611403010X.
  35. Solodovnikov D. A., Shinkarenko S. S. Present-Day Hydrological and Hydrogeological Regularities in the Formation of River Floodplains in the Middle Don Basin // Water Resources. 2020. V. 47. No. 6. P. 719–728. DOI: 10.1134/S0097807820060135.
  36. White L., Brisco B., Dabboor M., Schmitt A., Pratt A. A Collection of SAR Methodologies for Monitoring Wetlands // Remote Sensing. 2015. V. 7. No. 6. P. 7615–7645. DOI: 10.3390/rs70607615.
  37. Zhang M., Li Z., Tian B., Zhou J., Tang P. The backscattering characteristics of wetland vegetation and water-level changes detection using multi-mode SAR: A case study // Intern. J. Applied Earth Observation and Geoinformation. 2016. V. 45. P. 1–13. DOI: 10.1016/j.jag.2015.10.001.