Спутниковый мониторинг состояния водных объектов в условиях недостаточного увлажнения

Исследование посвящено определению динамики площадей и количества водоемов в Западном ильменно-бугровом районе дельты Волги, оценке динамики площадей водохранилищ Крыма и юга европейской части РФ. По спутниковым данным Landsat определены площади существующих и пересохших водоемов, солончаков в периоды летне-осенней межени 1977-2020 гг. Установлено снижение площади ильменей на 40% в 2020 г. по сравнению с 1991 г., в котором было экстремально высокое половодье. Среднемноголетняя площадь водоемов за 2010-2020 гг. сократилась на 135 км2 по сравнению с периодом 1985-1995 гг. Площадь ильменей связана с максимальными расходами и длительностью половодья. Коэффициент корреляции скользящих по пятилетиям средних значений площадей водоемов и максимальных расходов половодья составил r=0,93. Максимальное уменьшение количества и площадей ильменей отмечалось в экстремально маловодные 1996, 2006 и 2015 годы. В условиях снижения водности и продолжительности половодья следует ожидать дальнейшей деградации водоемов Западного ильменно-бугрового района. Поскольку здесь отсутствуют гидрологические посты, спутниковый мониторинг может служить источником информации для анализа гидрологических изменений в районе.
После перекрытия подачи днепровской воды по Северо-Крымскому каналу на полуострове возник острый дефицит воды. В то же время в Крыму плохо развита сеть государственного гидрологического мониторинга водохранилищ. Из 34 пунктов гидрологических наблюдений ФГБУ «Крымское УГМС» только один расположен на водохранилище, в Государственном водном реестре отсутствуют характеристики остальных 22 водохранилищ. В работе показаны возможности использования спутниковых изображений Landsat, Sentinel 2 за 1984-2020 гг. для мониторинга площадей водохранилищ полуострова. Проанализирована динамика площадей, установлена связь площадей и величин годовых сумм осадков. Самым маловодным годом был 1994, когда водохранилища естественного стока были наполнены на 20%, в 1984 и 2020 гг. площадь водохранилищ составляла около 40% от проектной. Наливные водохранилища стали уменьшаться сразу после прекращения подачи воды из канала в 2014 г. и в настоящее время наполнены на 20% проектной площади.
Технологии спутникового мониторинга являются удобным дополнением к традиционным наблюдениям на гидрологических постах. А при отсутствии регулярных гидрологических наблюдений это едва ли не единственный доступный метод анализа водности объектов гидрографической сети.

Для выполнения работы использовались возможности ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019). Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 21-77-00018).