Мониторинг наводнений

Ежегодно в мире расходы на проекты по защите от наводнений составляют около 500 млн дол. Поэтому решение задач прогнозирова­ния, обнаружения, контроля и оценки последствий наводнений имеет важное экономическое и социальное значение.

Обширность речных пойм и быстрота протекающих на них про­цессов затопления, с одной стороны, и недостаточная густота сети гидрологических постов — с другой, затрудняют получение сведений о наводнениях наземными средствами. На основе космической инфор­мации возможно определение основных гидрологических параметров, характеризующих процесс наводнения. Интеграция данных ДЗ в ГИС совместно с картографическими материалами, результатами наземных обследований и другой геокодированной информацией позволит полу­чать принципиально новые информационные продукты.

ЗАТОПЛЕНИЕ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ

Рис. 8.56. Области затопления Волго-Ахтубинской поймы по спутниковым

данным среднего разрешения (ИСЗ «Ресурс-01», диапазон 0,8-1,1 мкм)

Целью проекта НИЦ «Планета» является картирование районов наводнений на основе совместной цифровой обработки космической информации и комплексных гидрологических данных. Результаты картирования позволят прогнозировать зоны риска затопления, на­блюдать за динамикой процессов затопления и опорожнения речных пойм и оценивать последствия наводнений. Данная работа осуществ­ляется совместно с Государственным гидрологическим институтом Росгидромета. В качестве исследуемого объекта была выбрана Волго- Ахтубинская пойма. Исходной спутниковой информацией являются архивные и оперативные данные КА «Ресурс-01» (МСУ-Э, МСУ-СК), «Океан-0» (МСУ-В, МСУ-СК), «Океан-01». В рамках данного проекта работа проводится ежегодно с конца апреля по конец июня. В ходе ее выполнения осуществлен сбор и анализ текущей и архивной спутни­ковой информации по территории Волго-Ахтубинской поймы. Создана информационная база данных, включающая в себя спутниковые изо­бражения среднего разрешения МСУ-СК ИСЗ «Ресурс-01» и результа­ты их обработки, результаты наземных измерений на гидрологических постах.

Изменение гидрологических характеристик

Рис. 8.57. Графики зависимостей площадей затопления от уровня воды Волго-Ахтубинской поймы (участок Черный Яр): спутниковые изображения (ИСЗ «Ресурс-01», МСУ-СК, диапазон 0,8-0,1 мкм); площадь затопления (по спутниковым данным); уровень воды (по данным гидрологических постов)

Разработана технология и проведена обработка спутниковых

сканерных изображений среднего и высокого пространственного раз­

решения, приходящихся на разные фазы затопления Волго-

Ахтубинской поймы. Обработка спутниковых данных включала в себя такие процедуры, как яркостная коррекция космических изображений, формирование картографической основы, трансформирование спутни­ковых данных в картографическую проекцию, выделение на снимках затопленных и незатопленных областей (рис. 8.56).

При определении затопленных и незатопленных территорий изображения преобразовывались к бинарному виду с использованием порогового и кластерного методов. На основе космических данных построены картограммы затоплений для семи участков Волго- Ахтубинской поймы. Для каждого из участков проведена оценка пло­щади затопления. Построены графики зависимостей площадей за­топления от значения уровня воды для некоторых участков Волго- Ахтубинской поймы (рис. 8.57). Полученные зависимости позволяют по измеренным на гидрологических постах значениям уровня воды оценивать площади затоплений поймы.

8.4.2.