Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 3. С. 371-377
О значимости спутниковой информации в задачах мониторинга заполненности водохранилищ
А.Г. Терехов 1 , Г.Н. Сагатдинова 1 , Р.И. Мухамедиев 2 1 Институт информационных и вычислительных технологий, Алматы, Казахстан
2 Казахский национальный исследовательский университет им. К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан
Одобрена к печати: 17.04.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-3-371-377
Некоторые небольшие водохранилища имеют удобные параметры для проведения дистанционного мониторинга заполненности резервуара с помощью наиболее популярных спутниковых систем, таких как Sentinel-2 (разрешение 10 м) и Landsat (разрешение 30 м). Из-за небольшого размера водного объекта сгонно-нагонные явления, искажающие спутниковые оценки, малоактивны, а позиции уреза воды и площади зеркал могут значительно меняться. Особую актуальность спутниковые оценки имеют в случае трансграничных рек, когда ключевые водохранилища находятся на сопредельных территориях соседних стран. В данном исследовании было рассмотрено Кировское водохранилище (550 млн м3), расположенное в Киргизии на границе с Казахстаном на трансграничной реке Талас (0,9 км3). Нижняя часть долины реки Талас относится к территории Казахстана, поэтому мониторинг ресурсов Кировского водохранилища очень важен для Казахстанских водопользователей. В процессе работы площадь водного зеркала резервуара варьируется в пределах от 0,6 до 26 км2, а позиции уреза воды могут смещаться более чем на 8 км. Столь значительная пространственная вариативность водного объекта обеспечивает высокую детальность его спутникового мониторинга с помощью спутниковых данных Sentinel-2 и Landsat-8, -9. В настоящем исследовании на основе 80 спутниковых снимков Sentinel-2 периода 2019–2023 гг. и синхронных среднесуточных наземных данных от Службы водных ресурсов Республики Киргизия была построена эмпирическая модель запаса воды в резервуаре в зависимости от позиции уреза воды. Результаты спутникового мониторинга марта – июня 2024 г. показали наличие систематического занижения информации о запасах воды, до 40 млн м3, в данных, размещаемых профильной организацией в Киргизии на своём интернет-ресурсе. Также была проведена оценка запасов воды в сезоне 2025 г., оперативно не представленная на этом интернет-ресурсе. Таким образом, высокодетальный спутниковый мониторинг состояния небольших водохранилищ с помощью Sentinel-2 и Landsat-8, -9 представляется важной частью оперативного гидрологического мониторинга, обеспечивающей достоверность и робастность получаемых данных о запасах воды в резервуаре, особенно в случае отсутствия доступа к наземной информации или её искажении.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, спутниковый мониторинг, водохранилище, запас воды в резервуаре, урез воды, Sentinel-2, Landsat-9
Полный текстСписок литературы:
- Артыкова Ф. Я., Калабаев С. Б. Перспективы использования спутниковых данных для определения уровня в крупных озёрах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 4. С. 251–259. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-251-259.
- Тертычная А. С., Тертычный К. С., Хоперсков А. В. Метод определения береговых линий водных объектов на основе обработки данных дистанционного зондирования Landsat ETM+ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5. С. 28–38. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-5-28-38.
- Хамедов В. А., Фратя Д. А. Пространственно-временной анализ динамики озёрного ландшафта в районе Уренгойской ГРЭС // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 261–270. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-261-270.
- Avisse N., Tilmant A., Müller M. F., Zhang H. Monitoring small reservoirs’ storage with satellite remote sensing in inaccessible areas // Hydrology and Earth System Sciences. 2017. V. 21. P. 6445–6459. DOI: 10.5194/hess-21-6445-2017.
- Codjia A. K. D., Akpoti K., Dembélé M. et al. Estimating water levels in reservoirs using Sentinel-2 derived time series of surface water areas: A case study of 20 reservoirs in Burkina Faso // Intern. J. Applied Earth Observation and Geoinformation. 2025. V. 139. Article 104523. DOI: 10.1016/j.jag.2025.104523.
- Codjia A. K. D., Akpoti K., Dembélé M. et al. Satellite remote sensing for estimating reservoir physical characteristics: A global review of existing methodologies for operational monitoring // Science of Remote Sensing. 2026. V. 13. Article 100383. DOI: 10.1016/j.srs.2026.100383.
- Li J., Ma R., Cao Z et al. Satellite detection of surface water extent: A review of methodology // Water. 2022. V. 14. Iss. 7. Article 1148. DOI: 10.3390/w14071148.
- McFeeters S. K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation 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.