Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 5. С. 211-230
«Вега-Гидро» — специализированная спутниковая информационная система для решения задач гидрологии суши
М.В. Врублевский 1 , М.А. Бурцев 1 , Е.А. Захарова 2 , Д.А. Кобец 1 , И.Н. Крыленко 2, 3 , Е.А. Лупян 1 , В.М. Морейдо 2 , В.О. Полянин 2 , И.А. Уваров 1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Институт водных проблем РАН, Москва, Россия
3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Одобрена к печати: 01.09.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-5-211-230
Сокращение наземной наблюдательной гидрологической сети, а также выросшая потребность в разнородных высококачественных и оперативных спутниковых данных о состоянии водно-ресурсных систем в условиях климатических изменений обуславливают необходимость создания спутниковой информационной системы для решения задач гидрологии. Настоящая статья посвящена описанию основных задач, схемы построения и текущих возможностей такой системы — специализированной спутниковой информационной системы (СИС) «Вега-Гидро». Данная работа закладывает основу для развития доступного отечественного сервиса получения, хранения и обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса, ориентированного на учёных-гидрологов, специалистов по водному хозяйству и лиц, принимающих решения в области управления водными ресурсами. Специалистами Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) и Института водных проблем РАН (ИВП РАН) был разработан действующий прототип СИС «Вега-Гидро» (http://hydro.geosmis.ru/). Система обеспечивает доступ как к тематическим данным, полезным для решения задач гидрологии суши, так и к данным спутниковой съёмки сверхбольших распределённых архивов, а также к вычислительным ресурсам Центра коллективного пользования ИКИ РАН (ЦКП «ИКИ-Мониторинг», http://ckp.geosmis.ru/) для хранения, обработки и анализа информации. В настоящей работе на конкретных примерах продемонстрированы реализованные в системе возможности, в том числе специально разработанные в её интересах технологические решения для исследования и оценки состояния водных объектов и околоводных экосистем. Особое внимание уделено инструментам, которые, как правило, не представлены в информационных тематических сервисах или распределены по разным платформам, и их применение в комплексном анализе из-за этого затруднено. К таким инструментам относятся инструментарий объектного мониторинга, работы с данными радиолокационной альтиметрии и аналитические BI-инструменты (англ. Business Intelligence), обеспечивающие в том числе анализ временных рядов различных характеристик исследуемой территории, агрегированных в границах водосборов разных уровней.
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, спутниковые данные, информационная система, доступ к спутниковым данным, гидрология, «Вега-Гидро»
Полный текстСписок литературы:
- Балашов И. В., Кашницкий А. В., Барталев С. А. и др. Информационная система комплексного мониторинга лесов и охотничьих угодий России ВЕГА Лес // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 73–88. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-73-88.
- Балашов И. В., Марченков В. В., Прошин А. А. и др. Разработка сервисов для эффективного предоставления доступа к временным сериям данных сверхбольших распределённых архивов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 2. С. 113–122. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-2-113-122.
- Барталев С. А., Егоров В. А., Ершов Д. В., Исаев А. С., Лупян Е. А., Плотников Д. Е., Уваров И. А. Спутниковое картографирование растительного покрова России по данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 4. С. 285–302.
- 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 с.
- Врублевский М. В., Бурцев М. А. Система мониторинга уровня воды внутренних водоемов на основе данных альтиметрии // 8-я Международ. научно-техн. конф. «В. Ф. Уткин — 100 лет со дня рождения. Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика»: Материалы докл. Рязань: Рязанский гос. радиотехн. ун-т им. В. Ф. Уткина, 2023. С. 279–280.
- Врублевский М. В., Бурцев М. А., Константинова А. М. Инструменты работы с данными альтиметрии в сервисе «Вега-Гидро» // 6-е Виноградовские чтения. Гидрология нового поколения. Сб. докл. международ. науч. конф. памяти выдающегося русского ученого Ю. Б. Виноградова. СПб.: Изд-во ВВМ, 2026. С. 177–181.
- Гарцман Б. И., Энтин А. Л., Шекман Е. А. Специальные инструменты структурно-гидрографического анализа речных систем в среде ArcMap // Водные ресурсы. 2024. Т. 51. № 3. С. 244–261. DOI: 10.31857/S0321059624030023.
- Гельфан А. Н., Мотовилов Ю. Г., Бородин О. О. и др. Национальная гидрологическая моделирующая система: структура, результаты испытаний, приложения // Метеорология и гидрология. 2025. № 9. С. 45–57. DOI: 10.52002/0130-2906-2025-9-45-57.
- Дерюгина В. В., Василенко Е. В., Кровотынцев В. А., Кухарский А. В. Технологические решения при создании спутникового сегмента информационной системы мониторинга наводнений в бассейне р. Волга // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2022. Т. 4. С. 40–47. DOI: 10.33764/2618-981X-2022-4-40-47.
- Зилитинкевич Н. С. Анализ ежедневных площадей заливания районов дельты Волги в половодье с использованием спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 1. С. 245–259. DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-1-245-259.
- Кашницкий А. В., Лупян Е. А. Архив информационных продуктов о частоте наблюдения типов поверхности на основе данных спутников Sentinel-2 и возможности его применения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 2. С. 335–342. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-2-335-342.
- Кашницкий А. В., Балашов И. В., Лупян Е. А., Толпин В. А., Уваров И. А. Создание инструментов для удаленной обработки спутниковых данных в современных информационных системах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 1. С. 156–170.
- Кашницкий А. В., Бурцев М. А., Прошин А. А. Технология создания безоблачных композитных изображений по данным спутников серии Sentinel-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 76–85. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-76-85.
- Кобец Д. А., Балашов И. В., Данилов И. Д., Лупян Е. А., Сычугов И. Г., Толпин В. А. Использование BI-технологий для создания инструментов для анализа данных спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 4. С. 17–27.
- Константинова А. М. Алгоритм автоматической фильтрации облачных данных для решения задач объектного дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. С. 88–99. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-4-88-99.
- Константинова А. М., Балашов И. В., Кашницкий А. В. и др. Унифицированная технология дистанционного мониторинга природных и антропогенных объектов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 41–52. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-41-52.
- Корнилова Е. Д., Крыленко И. Н., Головлев П. П. и др. Верификация двумерной гидродинамической модели р. Лены у г. Якутск 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.
- Лупян Е. А., Матвеев А. М., Уваров И. А., Бочарова Т. Ю., Лаврова О. Ю., Митягина М. И. Спутниковый сервис See the Sea — инструмент для изучения процессов и явлений на поверхности океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 251–261.
- Лупян Е. А., Балашов И. В., Бурцев М. А., Ефремов В. Ю., Кашницкий А. В., Кобец Д. А., Крашенинникова Ю. С., Мазуров А. А., Назиров Р. Р., Прошин А. А., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А., Флитман Е. В. (2015а) Создание технологий построения информационных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 53–75.
- 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. (2015б) 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.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Система «Вега-Science»: особенности построения, основные возможности и опыт использования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 9–31. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-9-31.
- Музылев Е. Л. Использование данных дистанционного зондирования при моделировании водного и теплового режимов участков суши: обзор публикаций // Водные ресурсы. 2023. Т. 50. № 5. С. 561–584. DOI: 10.31857/S0321059623700025.
- Музылев Е. Л., Старцева З. П., Успенский А. Б. и др. Использование данных дистанционного зондирования при моделировании водного и теплового режимов сельских территорий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 108–136. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-108-136.
- Мухамеджанов 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.
- Мухамеджанов И. Д., Врублевский М. В., Лупян Е. А. (2025а) Возможности спутникового мониторинга рек с помощью данных альтиметрии и космических гидропостов на примере реки Амударьи // Регион. проблемы дистанционного зондирования Земли: материалы 12-й Международ. науч. конф. Красноярск: Сибирский федер. ун-т, 2025. С. 372–376.
- Мухамеджанов И. Д., Врублевский М. В., Лупян Е. А., Умирзаков Г. У. (2025б) Возможности калибровки космических гидропостов по данным альтиметрии на примере рек Центральной Азии // Материалы 23-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». М.: ИКИ РАН, 2025. С. 309. DOI: 10.21046/23DZZconf-2025a.
- Павлюкевич Е. Д., Елагина Н. Э., Крыленко И. Н. и др. Возможности использования данных дистанционного зондирования в горной гидрологии // Материалы 22-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». М.: ИКИ РАН, 2024. С. 370. DOI: 10.21046/22DZZconf-2024a.
- Прошин А. А., Лупян Е. А., Балашов И. В. и др. Создание унифицированной системы ведения архивов спутниковых данных, предназначенной для построения современных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 9–27. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-9-27.
- Прошин А. А., Лупян Е. А., Балашов И. В. и др. Технология динамического блочного представления спутниковых данных системам распределённой обработки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 79–93. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-79-93.
- Прошин А. А., Бурцев М. А., Кобец Д. А. и др. Система контроля функционирования распределённого программно-аппаратного комплекса ЦКП «ИКИ-Мониторинг» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 95–110. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-95-110.
- 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.
- Стребкова А. Д., Крыленко И. Н., Захарова Е. А. и др. Оценка чувствительности модели формирования стока бассейна Средней Оби к условиям обводненности и параметрам подстилающей поверхности // Материалы 23-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». М.: ИКИ РАН, 2025. С. 311. DOI: 10.21046/23DZZconf-2025a.
- Толпин В. А., Балашов И. В., Ефремов В. Ю., Лупян Е. А., Прошин А. А., Уваров И. А., Флитман Е. В. Создание интерфейсов для работы с данными современных систем дистанционного мониторинга (система GEOSMIS) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 93–108.
- Толпин В. А., Барталев С. А., Ёлкина Е. С. и др. Информационная система VEGA-GEOGLAM — инструмент разработки методов и подходов использования данных спутникового дистанционного зондирования в интересах решения задач глобального сельскохозяйственного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 183–197. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-183-197.
- Уваров И. А., Халикова О. А., Балашов И. В., Бурцев М. А., Лупян Е. А., Матвеев А. А., Платонов А. Е., Прошин А. А., Толпин В. А., Крашенинникова Ю. С. Организация работы с метеорологической информацией в информационных системах дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 2. С. 30–45.
- Фролов А. В., Асмус В. В., Борщ С. В., Вильфанд Р. М., Жабина И. И., Затягалова В. В., Кровотынцев В. А., Кудрявцева О. И., Леонтьева Е. А., Симонов Ю. А., Степанов Ю. А. «ГИС Амур»: система мониторинга, прогнозирования и раннего оповещения о наводнениях // Метеорология и гидрология. 2016. № 3. С. 5–21.
- Фролова Н. Л., Григорьев В. Ю., Крыленко И. Н., Захарова Е. А. Современные возможности использования спутниковой системы GRACE для решения гидрологических задач // Вестн. Санкт-Петербургского ун-та. Науки о Земле. 2021. Т. 66. № 1. С. 107–122. DOI: 10.21638/spbu07.2021.107.
- Alexakis D. D., Hadjimitsis D. G., Agapiou A. Integrated use of remote sensing, GIS and precipitation data for the assessment of soil erosion rate in the catchment area of “Yialias” in Cyprus // Atmospheric Research. 2013. V. 131. P. 108–124. DOI: 10.1016/j.atmosres.2013.02.013.
- Alexakis D. D., Grillakis M. G., Koutroulis A. G. et al. GIS and remote sensing techniques for the assessment of land use change impact on flood hydrology: the case study of Yialias basin in Cyprus // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2014. V. 14. No. 2. P. 413–426. DOI: 10.5194/nhess-14-413-2014.
- Altenau E. H., Pavelsky T. M., Durand M. T. et al. The Surface Water and Ocean Topography (SWOT) mission River Database (SWORD): A global river network for satellite data products // Water Resources Research. 2021. V. 57. Iss. 7. Article e2021WR030054. DOI: 10.1029/2021WR030054.
- Belikov V. V., Aleksyuk A. I., Borisova N. M. et al. Experience in numerical hydrodynamic simulation of long river reaches // Water Resources. 2023. V. 50. No. 4. P. 465–481. DOI: 10.1134/S0097807823040036.
- Bennour A., Jia L., Menenti M. et al. Calibration and validation of SWAT model by using hydrological remote sensing observables in the Lake Chad Basin // Remote Sensing. 2022. V. 14. Iss. 6. Article 1511. DOI: 10.3390/rs14061511.
- Brown C. F., Brumby S. P., Guzder-Williams B. et al. Dynamic World, Near real-time global 10 m land use land cover mapping // Scientific Data. 2022. V. 9. Article 251. DOI: 10.1038/s41597-022-01307-4.
- Bugaets A., Gartsman B., Gelfan A. et al. The integrated system of hydrological forecasting in the Ussuri River basin based on the ECOMAG model // Geosciences. 2018. V. 8. No. 1. Article 5. DOI: 10.3390/geosciences8010005.
- Chen Q., Yu R., Hao Y. et al. A new method for mapping aquatic vegetation especially underwater vegetation in Lake Ulansuhai using GF-1 satellite data // Remote Sensing. 2018. V. 10. Iss. 8. Article 1279. DOI: 10.3390/rs10081279.
- Dong C. Remote sensing, hydrological modeling and in situ observations in snow cover research: A review // J. Hydrology. 2018. V. 561. P. 573–583. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2018.04.027.
- Jonas T., Marty C., Magnusson J. Estimating the snow water equivalent from snow depth measurements in the Swiss Alps // J. Hydrology. 2009. V. 378. P. 161–167. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2009.09.021.
- Motovilov Yu. G., Gottschalk L., Engeland K., Belokurov A. ECOMAG — Regional model of hydrological cycle. Application to the NOPEX region. Oslo: Department of Geophysics, University of Oslo, 1999. 88 p.
- 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. No. 7633. P. 418–422. DOI: 10.1038/nature20584.
- Shadmehri Toosi A., Batelaan O., Shanafield M., Guan H. Land use-land cover and hydrological modeling: A review // WIREs Water. 2025. V. 12. Iss. 2. Article e70013. DOI: 10.1002/WAT2.70013.
- Watkins M. M., Wiese D. N., Yuan D. N. et al. Improved methods for observing Earth’s time variable mass distribution with GRACE using spherical cap mascons // J. Geophysical Research: Solid Earth. 2015. V. 120. No. 4. P. 2648–2671. DOI: 10.1002/2014JB011547.
- Zakharova E., Agafonova S., Duguay C. et al. River ice phenology and thickness from satellite altimetry: potential for ice bridge road operation and climate studies // The Cryosphere. 2021. V. 15. Iss. 12. P. 5387–5407. DOI: 10.5194/tc-15-5387-2021.