Изменение площади Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол в условиях интенсивного снижения уровня воды (1993-2025 гг.) на основе данных спутников серии Landsat

Целью данной работы является попытка оценки площади Каспийского моря по данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и построение гипсометрических кривых водного зеркала Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол в отдельности, показывающих, как площадь зеркала изменяется в зависимости от уровня воды. Для оценки площади использовались данные оптических и тепловых сенсоров спутников Landsat-5, -7 и -8 высокого пространственного разрешения (30 м), полученные с помощью платформы Google Earth Engine. Для минимизации влияния облачности использовались мозаики снимков за три летних месяца каждого года. Границы Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол выделялись с использованием методики, основанной на разделении пикселей ближнего ИК канала по пороговому значению. В исследовании рассматривается период с 1993 по 2025 год, который характерен тем, что с 1995 г. произошло снижение уровня моря на 2,6 м. Информация об уровне Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол получена из альтиметрической базы данных HYDROWEB (Theia Hydroweb Operational Altimetry Lake Water Level and Storage, LEGOS, Франция), которая была скорректирована на 0,43 м, чтобы приблизить ее к Балтийской системе высот. В результате работы предложены уравнения регрессии, позволяющие рассчитывать площадь Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол по уровню моря и залива. Все полученные уравнения регрессии характеризуются очень высокой статистической связью между уровнем водоемов и их площадью с коэффициентами корреляции 0,95 – 0,99. Авторы рекомендуют использовать полученные уравнения регрессии для расчета площади Каспийского моря при уровнях от -26 до -29 м и для залива Кара-Богаз-Гол при уровнях от -27,1 до -31 м.
Исследования по получению уравнений регрессии для расчета площади Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол выполнены при поддержке гранта РНФ N 23-77-00027 «Исследование климатической изменчивости термогидродинамического режима Каспийского моря по данным дистанционного зондирования», https://rscf.ru/project/23-77-00027/. Часть работы, связанная с автоматизацией обработки больших массивов данных ДЗЗ на основе платформы Google Earth Engine с целью выделения границ водных объектов, выполнена в рамках темы № FMWZ-2025-0002 "Исследования процессов формирования качества поверхностных и подземных вод, природных и антропогенных механизмов изменения экологического состояния водных объектов, разработка методов и технологий управления водными ресурсами и качеством вод".