Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 2. С. 290-303
Применение данных дистанционного зондирования для анализа водного режима р. Анадырь в условиях недостаточности данных
Д.И. Школьный 1 , Е.И. Бахарева 1 , П.П. Головлев 1 , А.С. Цыпленков 1 , Е.А. Захарова 2 , М.А. Самохин 1 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Институт водных проблем РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 10.02.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-2-290-303
Река Анадырь является ключевой водной артерией Чукотки и имеет важное транспортное значение, однако её гидрологическая изученность остаётся крайне низкой: после 1997 г. в бассейне отсутствуют наблюдения за стоком, наблюдения за уровнем недостаточны, а последние лоцманские карты датируются 1993 г. Это осложняет оценку водного режима и обеспечение судоходства, особенно в пределах Анадыро-Майнского разветвления — сложной многорукавной системы, аккумулирующей значительные объёмы половодных вод. Так, при создании современных лоцманских карт в 2022 г. возникли проблемы, связанные с определением проектных уровней воды из-за недостаточности данных. Несоответствие глубин и уровней может привести к аварийным ситуациям. В работе использованы данные дистанционного зондирования Земли, сопоставленные с материалами экспедиций 2020–2024 гг. По снимкам космического аппарата Sentinel 2 выполнено картирование затопленных территорий и выявлены связи между площадью водной поверхности и уровнями воды на гидрологических постах: в половодье площадь увеличивается в 3,5–4,0 раза, а надёжными предикторами затопления становятся суммы уровней за 15–21 сут, предшествующих дате съёмки. С применением цифровой модели рельефа FABDEM (англ. Forest And Buildings removed Copernicus DEM) и промеров глубин рассчитан объём аккумуляции воды — до 19,4 км3, что сопоставимо с половиной годового стока реки. Спутниковая альтиметрия (Jason-3, Sentinel 3A) показала высокое соответствие наземным наблюдениям (с коэффициентом детерминации R2 до 0,96) и позволила восстановить продольную изменчивость уровней. Полученные результаты продемонстрировали высокую информативность и взаимодополняемость данных ДЗЗ при исследовании арктических рек с недостаточной наблюдательной сетью и создали основу для дальнейшего исследования Анадыро-Майнского разветвления.
Ключевые слова: Анадырь, водный режим, дистанционное зондирование, Sentinel 2, MNDWI, FABDEM, спутниковая альтиметрия, уклон водной поверхности
Полный текстСписок литературы:
- Захарова Е. А., Крыленко И. Н., Головлев П. П., Лисина А. А., Сазонов А. А., Семенова Н. К. Использование спутниковой альтиметрии в задачах гидродинамического моделирования уровенного режима арктических рек // 5-е Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен: сб. докл. междунар. науч. конф. памяти Ю. Б. Виноградова. 2023. С. 187–190.
- Семенова Н. К., Захарова Е. А., Крыленко И. Н., Сазонов А. А. Статистические методы и методы машинного обучения в расчётах уровней воды рек по данным спутниковых альтиметрических измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 1. С. 76–87. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-1-76-87.
- Чалов Р. С., Школьный Д. И. Гидрология и морфология узлов слияния рек с раздвоенным руслом // Водные ресурсы. 2025. Т. 52. № 2. С. 15–28. DOI: 10.31857/S0321059625020028.
- Школьный Д. И., Головлев П. П., Сахаров А. И., Бахарева Е. И., Семаков В. А. Современные условия и проблемы судоходства на р. Анадырь // Речной транспорт (XXI век). 2025. № 1. С. 23–27.
- Abdalla S., Kolahchi A. A., Ablain M. et al. Altimetry for the future: Building on 25 years of progress // Advances in Space Research. 2021. V. 68. Iss. 2. P. 319–363. https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.01.022.
- Albertini C., Gioia A., Iacobellis V., Manfreda S. Detection of surface water and floods with multispectral satellites // Remote Sensing. 2022. V. 14. Iss. 23. Article 6005. DOI: 10.3390/rs14236005.
- Du Y., Zhang Y., Ling F. et al. Water bodies’ mapping from Sentinel 2 imagery with modified normalized difference water index at 10-m spatial resolution produced by sharpening the SWIR band // Remote Sensing. 2016. V. 8. Iss. 4. Article 354. DOI: 10.3390/rs8040354.
- Feyisa G. L., Meilby H., Fensholt R., Proud S. R. Automated Water extraction index: A new technique for surface water mapping using Landsat imagery // Remote Sensing of Environment. 2014. V. 140. P. 23–35. DOI: 10.1016/j.rse.2013.08.029.
- Gao B.-С. NDWI—A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote Sensing of Environment. 1996. V. 58. Iss. 3. P. 257–266. DOI: 10.1016/ S0034-4257(96)00067-3.
- Gorelick N., Hancher M., Dixon M. et al. Google Earth Engine: Planetary-scale geospatial analysis for everyone // Remote Sensing of Environment. 2017. V. 202. P. 18–27. DOI: 10.1016/j.rse.2017.06.031.
- Hawker L., Uhe P., Paulo L. et al. A 30 m global map of elevation with forests and buildings removed // Environmental Research Letters. 2022. V. 17. No. 2. Article 024016. DOI: 10.1088/1748-9326/ac4d4f.
- Huang C., Chen Y., Zhang S., Wu J. Detecting, extracting, and monitoring surface water from space using optical sensors: A review // Reviews of Geophysics. 2018. V. 56. Iss. 2. P. 333–360. DOI: 10.1029/2018RG000598.
- McFeeters S. K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delinea-tion of open water features // Intern. J. Remote Sensing. 1996. V. 17. Iss. 7. P. 1425–1432. DOI: 10.1080/01431169608948714.
- Xu H. Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery // Intern. J. Remote Sensing. 2006. V. 27. Iss. 14. P. 3025–3033. DOI: 10.1080/01431160600589179.
- Zhang L., Weng Q. Annual dynamics of impervious surface in the Pearl River Delta, China, from 1988 to 2013, using time series Landsat imagery // ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing. 2016. V. 113. P. 86–96. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2016.01.003.