Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 4. С. 331-345
Валидация глобальных карт опасности наводнений для рек России по данным дистанционного зондирования
Е.Д. Павлюкевич 1, 2 , А.А. Деркачева 1 1 Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва, Россия
2 Институт водных проблем РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 26.06.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-4-331-345
Выполнена валидация глобальных карт опасности наводнений JRC (англ. Joint Research Centre) для рек России на основе сравнения с контурами исторических затоплений, дешифрированными по разновременным космическим снимкам Landsat и Sentinel-2. Целью исследования была оценка точности и применимости глобальных карт опасности наводнений для стратегической оценки рисков регионального уровня на территории России, поскольку отечественные карты затопления охватывают лишь отдельные населённые пункты и не образуют единого национального покрытия. Для анализа было отобрано 14 репрезентативных участков рек в различных физико-географических регионах страны, где за последние 30 лет зафиксированы крупные наводнения; обработано 26 космических снимков, соответствующих 26 событиям затопления различной обеспеченности. Соответствие модельных и фактических контуров затопления оценивалось по метрикам качества HR (англ. Hit Rate), FAR (англ. False Alarm Rate) и CSI (англ. Critical Success Index). Медианные значения метрик составили: HR — 0,93, FAR — 0,12, CSI — 0,84, что указывает в целом на хорошее качество глобального набора данных. Выявлена систематическая тенденция модели к завышению площадей затопления (в среднем на 13 %). Карты опасности наводнений JRC имеют ограничения для использования в локальном проектировании, но подходят для целей стратегического регионального планирования, особенно на территориях с недостатком данных.
Ключевые слова: валидация, глобальные карты опасности наводнений, дистанционное зондирование, зоны затопления, пространственный анализ, гидрологическое моделирование
Полный текстСписок литературы:
- Бирюков Е. С., Терентьев Н. Е. К оценке экономического ущерба от наводнений в России и потенциала адаптации // Теория и практика общественного развития. 2024. № 11. С. 162–168. DOI: 10.24158/tipor.2024.11.19.
- Дьяконова Т. А., Кривко В. В., Агафонникова Е. О. и др. Определение границ зон затопления на основе гидродинамического моделирования // Мат. физика и компьютер. моделирование. 2020. Т. 23. № 3. С. 12–22. DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2020.3.2.
- Корнилова Е. Д., Крыленко И. Н., Головлев П. П. и др. Верификация двумерной гидродинамической модели р. Лены у г. Якутска по разновременным данным космической съёмки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 169–178. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-169-178.
- Крыленко И. Н., Головлев П. П., Корнилова Е. Д., Сазонов А. А., Фингерт Е. А. Оценка характеристик затопления на основе двумерной гидродинамической модели // 13-я Общероссийская научно-практич. конф. и выставка «Перспективы развития инженер. изысканий в строительстве в Российской Федерации». М.: ООО «Геомаркетинг», 2017. С. 187–190.
- Мирошниченко С. А., Лучников А. И., Лепешкин С. А., Тиунов А. А. Разработка гидродинамической модели р. Вага для решения задач защиты населенных пунктов от затопления // Водное хоз-во России: проблемы, технологии, управление. 2024. № 4. С. 73–86. DOI: 10.35567/19994508-2024-4-73-86.
- Постановление Правительства Российской Федерации от 18 апреля 2014 г. № 360 «Об определении границ зон затопления и подтопления (с «Правилами определения границ зон затопления, подтопления»)».
- Терский П. Н., Фатхи М. О., Цыпленков А. С., Землянов И. В., Горелиц О. В., Павловский А. Е. Определение границ зон затопления рек города Москвы // Геориск. 2017. № 3. С. 20–29.
- Alfieri L., Salamon P., Bianchi A. et al. Advances in pan-European flood hazard mapping // Hydrological Processes. 2014. V. 28. P. 4067–4077. DOI: 10.1002/hyp.9947.
- Bates P. D., de Roo A. P. J. A simple raster-based model for flood inundation simulation // J. Hydrology. 2000. V. 236. P. 54–77. DOI: 10.1016/S0022-1694(00)00278-X.
- Baugh C., Colonese J., D’Angelo C. et al. Global river flood hazard maps. European Commission, Joint Research Centre, 2026. DOI: 10.2905/JRC.VD32YWG.
- Bernhofen M. V., Trigg M. A., Sleigh P. A. et al. Global flood exposure from different sized rivers // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2021. V. 21. No. 9. P. 2829–2847. DOI: 10.5194/nhess-21-2829-2021.
- Bernhofen M. V., Cooper S., Trigg M. et al. The role of global data sets for riverine flood risk management at national scales // Water Resources Research. 2022. V. 58. Article e2021WR031555. DOI: 10.1029/2021WR031555.
- Buchhorn M., Lesiv M., Tsendbazar N.-E. et al. Copernicus Global Land Cover layers — Collection 2 // Remote Sensing. 2020. V. 12. Article 1044. DOI: 10.3390/rs12061044.
- Dottori F., Salamon P., Bianchi A. et al. Development and evaluation of a framework for global flood hazard mapping // Advances in Water Resources. 2016. V. 94. P. 87–102. DOI: 10.1016/j.advwatres.2016.05.002.
- Dottori F., Kalas M., Salamon P. et al. An operational procedure for rapid flood risk assessment in Europe // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2017. V. 17. No. 7. P. 1111–1126. DOI: 10.5194/nhess-17-1111-2017.
- Dottori F., Alfieri L., Bianchi A. et al. A new dataset of river flood hazard maps for Europe and the Mediterranean Basin // Earth System Science Data. 2022. V. 14. No. 4. P. 1549–1569. DOI: 10.5194/essd-14-1549-2022.
- Gassert F., Reig P., Shiao T., Luck M. Aqueduct global maps 2.1: Constructing decision-relevant global water risk indicators. World Resources Institute, 2015. 31 p.
- Hirabayashi Y., Mahendran R., Koirala S. et al. Global flood risk under climate change // Nature Climate Change. 2013. V. 3. No. 9. P. 816–821. DOI: 10.1038/nclimate1911.
- Lindersson S., Brandimarte L., Mård J., Di Baldassarre G. Global riverine flood risk — how do hydrogeomorphic floodplain maps compare to flood hazard maps? // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2021. V. 21. No. 10. P. 2921–2948. DOI: 10.5194/nhess-21-2921-2021.
- Martel J.-L., Mailhot A., Brissette F. Global and regional projected changes in 100-yr subdaily, daily, and multiday precipitation extremes estimated from three large ensembles of climate simulations // J. Climate. 2020. V. 33. No. 3. P. 1089–1103. DOI: 10.1175/JCLI-D-18-0764.1.
- Milly P. C. D., Wetherald R. T., Dunne K. A., Delworth T. L. Increasing risk of great floods in a changing climate // Nature. 2002. V. 415. No. 6871. P. 514–517. DOI: 10.1038/415514a.
- Moghadas M., Asadzadeh A., Vafeidis A. et al. A multi-criteria approach for assessing urban flood resilience in Tehran, Iran // Intern. J. Disaster Risk Reduction. 2019. V. 35. Article 101069. DOI: 10.1016/j.ijdrr.2019.101069.
- Rachit T. V., Mohanty M. P., Pandey A., Gupta A. K. Rapid flood susceptibility mapping in the Indian Himalayan region using CNN-U-Net segmentation: insights from the 2025 monsoon events // Natural Hazards. 2026. V. 122. Article 424. DOI: 10.1007/s11069-026-08175-w.
- Risling A., Lindersson S., Brandimarte L. A comparison of global flood models using Sentinel-1 and a change detection approach // Natural Hazards. 2024. V. 120. P. 11133–11152. DOI: 10.1007/s11069-024-06629-7.
- Rudari R., Silvestro F., Campo L., Rebora N., Boni G. Improvement of the Global Flood Model for the GAR15, Background Paper prepared for the 2015 Global Assessment Report on Disaster Risk Reduction. Geneva, Switzerland: UNISDR, 2015. 69 p.
- Sampson C. C., Smith A. M., Bates P. D. et al. A high-resolution global flood hazard model // Water Resources Research. 2015. V. 51. P. 7358–7381. DOI: 10.1002/2015WR016954.
- Sayers P., Li Y., Galloway G., Penning-Rowsell E., Shen F., Wen K., Chen Y., Le Quesne T. Flood risk management: A strategic approach. Paris: UNESCO, 2013. 202 p.
- Singh H., Mohanty M. P. Can atmospheric reanalysis datasets reproduce flood inundation at regional scales? A systematic analysis with ERA5 over Mahanadi River Basin, India // Environmental Monitoring and Assessment. 2023. V. 195. Article 1143. DOI: 10.1007/s10661-023-11798-2.
- Tehrany M. S., Pradhan B., Jebur M. N. Flood susceptibility mapping using a novel ensemble weights-of-evidence and support vector machine models in GIS // J. Hydrology. 2014. V. 512. P. 332–343. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2014.03.008.
- van der Knijff J. M., Younis J., de Roo A. P. J. LISFLOOD: a GIS-based distributed model for river basin scale water balance and flood simulation // Intern. J. Geographical Information Science. 2010. V. 24. P. 189–212. DOI: 10.1080/13658810802549154.
- Vojinovic Z., Tutulic D. On the use of 1D and coupled 1D-2D modelling approaches for assessment of flood damage in urban areas // Urban Water J. 2009. V. 6. No. 3. P. 183–199. DOI: 10.1080/15730620802566877.
- Wilby R. L., Keenan R. Adapting to flood risk under climate change // Progress in Physical Geography: Earth and Environment. 2012. V. 36. No. 3. P. 348–378. DOI: 10.1177/0309133312438908.
- Winsemius H. C., Aerts J. C. J. H., van Beek L. P. H. et al. Global drivers of future river flood risk // Nature Climate Change. 2016. V. 6. P. 381–385. DOI: 10.1038/nclimate2893.
- Yamazaki D., Kanae S., Kim H., Oki T. A physically based description of floodplain inundation dynamics in a global river routing model // Water Resources Research. 2011. V. 47. Article W04501. DOI: 10.1029/2010WR009726.
- Yamazaki D., Ikeshima D., Sosa J. et al. MERIT Hydro: A high-resolution global hydrography map based on latest topography dataset // Water Resources Research. 2019. V. 55. P. 5053–5073. DOI: 10.1029/2019WR024873.
- Yazawa T., Sato J., Ngoksilp G. et al. Assessing community vulnerability and adaptive capacity for evidence based water governance in the lower Mekong basin // Discover Water. 2026. V. 6. Article 39. DOI: 10.1007/s43832-026-00364-9.