Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 1. С. 268-282
Спутниковый мониторинг прохождения половодья в бассейне реки Урал в 2024 г.
С.С. Шинкаренко
1 , С.А. Барталев
1 , E.А. Лупян
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 06.02.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-1-268-282
Весной 2024 г. половодье на р. Урал характеризовалось исключительно высоким уровнем, что привело к частичному затоплению нескольких городов — Орска, Оренбурга в России и Уральска в Казахстане. Предпосылками для высокого половодья стали значительный снегозапас, большая глубина промерзания почв, их повышенная влажность, а также резкое потепление в конце марта после достаточно низкой температуры воздуха февраля и первой половины марта. Спутниковые данные среднего пространственного разрешения MODIS позволили отследить прохождение волны половодья на р. Урал от верхнего течения до устья, а также на её самых крупных притоках — р. Большой Кумак, Орь, Сакмара, Илек, Утва, Кинделя, Иртек и Чаган. В настоящей статье приведены результаты определения ежедневной площади и длительности затопления пойм Урала и его притоков. Полученные по данным MODIS оценки площади и времени добегания волны половодья достаточно точно согласуются с данными гидрологических постов об уровне воды. Половодье в верхнем и среднем течении р. Урал развивалось достаточно стремительно, в первую очередь выход воды на пойму зафиксирован на впадающих с юга левых притоках Урала, где в силу широтно-зональных особенностей таяние снега началось раньше, чем в бассейнах впадающих с севера правых притоков. Из-за нетипично большого количества выпавших осадков летом 2024 г. повышенный уровень на р. Урал отмечался вплоть до сентября, но затопление поймы в этот период зафиксировано только в нижнем течении реки. Использованные подходы по картографированию первой и последней даты фиксации водного зеркала на пойме и последующего определения продолжительности половодья и времени добегания волны половодья могут быть рекомендованы для применения в специализированных системах гидрологического мониторинга по данным дистанционного зондирования.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, пойма, половодье, р. Урал, затопление, мониторинг
Полный текстСписок литературы:
- Борщ С. В., Симонов Ю. А., Христофоров А. В., Юмина Н. М. Прогнозирование характеристик половодья 2024 года на реках Ишим, Тобол и Урал // Гидрометеоролог. исслед. и прогнозы. 2024. № 2(392). С. 111–129. DOI: 10.37162/2618-9631-2024-2-111-129.
- Воронова А. Е., Рублев И. В., Соловьева И. А. др. Спутниковый мониторинг экстремального наводнения в Иркутской области 2019 года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 263–266. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-263-266.
- Дубина В. А., Шамов В. В., Плотников В. В. Катастрофическое наводнение в Приморье в августе 2018 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 253–256. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-253-256.
- Зилитинкевич Н. С. Методика расчёта ежедневных площадей заливания района дельты Волги в половодье с использованием спутниковых данных // Исслед. Земли из космоса. 2024. № 3. С. 78–93. DOI: 10.31857/S0205961424030065.
- 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., 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.
- Сивохип Ж. Т., Павлейчик В. М. Современные изменения максимального стока рек бассейна реки Урал // Вестн. Воронежского гос. ун-та. Сер.: География. Геоэкология. 2024. № 2. С. 72–80. DOI: 10.17308/geo/1609-0683/2024/2/72-80.
- Сивохип Ж. Т., Падалко Ю. А. Географо-гидрологические факторы опасных гидрологических явлений в бассейне реки Урал // Изв. Российской акад. наук. Сер. геогр. 2014. № 6. С. 53–61. DOI: 10.15356/0373-2444-2014-6-53-61.
- Солодовников Д. А., Шинкаренко С. С., Хаванская Н. М., Кукушкина Н. А. Опыт разработки геоинформационной системы пойменных земель Донского бассейна // Юг России: экология, развитие. 2022. Т. 17. № 1(62). С. 151–161. DOI: 10.18470/1992-1098-2022-1-151-161.
- 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., Саиров С. Б., Абаев Н. Н. и др. О возможных причинах исключительно больших весенних паводков 2024 года в Казахстане // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 3. С. 331–338. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-3-331-338.
- Трошко К. А., Денисов П. В., Дунаева Е. А. и др. Развитие сельскохозяйственных культур в России в 2024 году на основе данных дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 4. С. 308–315. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-4-308-315.
- Турсунова А. А., Мырзахметов А. Б., Баспакова Г. Р. и др. Историческая справка о гидрологических характеристиках наводнений на реке Жайык // География и водные ресурсы. 2024. № 2. С. 40–51. DOI: 10.55764/2957-9856/2024-2-40-51.11.
- Чепашев Д. В., Акжаркынова А. Н., Калыбаева А. К., Исклиева Г. М. Оценка уровненного режима при половодье реки Жайык с применением данных дистанционного зондирования Земли // Вестн. Алматинского ун-та энергетики и связи. 2024. Т. 3. № 66. С. 118–128. DOI: 10.51775/2790-0886_2024_66_3_118.
- Чибилёв А. А. Бассейн Урала: история, география, экология. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 312 с.
- Шинкаренко С. С., Барталев С. А. Последствия повреждения плотины Каховской ГЭС на реке Днепр // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 314–322. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-314-322.
- Шинкаренко С. С., Васильченко А. А. Современное состояние нерестилищ нижнего Дона по данным дистанционного зондирования // Вестн. Московского ун-та. Сер. 5: География. 2023. № 1. С. 16–27. DOI: 10.55959/MSU0579-9414.5.78.1.2.
- Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Богодухов М. А. и др. Классификация пойменных земель Нижней Волги на основе многолетних данных дистанционного зондирования и гидрологической информации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 119–135. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-119-135.
- Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Лупян Е. А. Мониторинг последствий наводнения в Оренбургской области при половодье на реке Урал в 2024 году // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 3. С. 339–347. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-3-339-347.
- Claverie M., Ju J., Masek J. G. et al. The harmonized Landsat and Sentinel-2 surface reflectance data set // Remote Sensing of Environment. 2018. V. 219. P. 145–161. DOI: 10.1016/j.rse.2018.09.002.
- Jones J. W. Improved automated detection of subpixel-scale inundation—Revised Dynamic Surface Water Extent (DSWE) partial surface water tests // Remote Sensing. 2019. V. 11. No. 4. Article 374. DOI: 10.3390/rs11040374.
- Loupian E., Burtsev M., Proshin A. et al. Usage experience and capabilities of the VEGA-Science system // Remote Sensing. 2022. V. 14. No. 1. Article 77. DOI: 10.3390/rs14010077.
- 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.
- Slayback D., Devadiga S., Kettner A. et al. NASA’s updated near real-time global flood product // 2023 IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. 2023. P. 1432–1435. DOI: 10.1109/IGARSS52108.2023.10282015.
- 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.