Оценка пригодности данных дистанционного зондирования для моделирования руслового рельефа р. Селенга

Река Селенга является крупнейшим притоком озера Байкал, который обеспечивает формирование до 50 процентов притока и во многом определяет гидрологический и экологический режим этой уникальной водной экосистемы. Гидрологическое моделирование русла требует актуальных и детальных данных о наземном и подводном рельефе. Открытые глобальные цифровые модели рельефа (ЦМР) отражают рельеф разных иерархических уровней и для широкопойменных рек с высокой динамикой изменения русловых процессов, но не передают его текущее состояние.
Целью работы является оценка пригодность доступных и открытых данных дистанционного зондирования (ДЗЗ) и топографических материалов и построение комплексной совмещенной модели рельефа русла Селенги на ключевых участках для дальнейшего моделирования и принятия решений.
Проанализированы открытые ЦМР (SRTM, Copernicus DEM, FAB DEM), официальная векторная топографическая основа масштабов 1:50000 для российской части бассейна и 1:100000 для монгольской, а также две лоцманские карты Селенги 1964 и 1986 гг. Актуальность наземных данных оценивалась сопоставлением изолиний растров H.A.N.D. (Height Above Nearest Drainage) с мультиспектральными и композитными снимками World Imagery (ESRI Wayback) и Google Maps. Изолиния H.A.N.D. на уровне максимального наблюдавшегося подъема воды (около 6 м) использована для выделения зоны, в которой русло способно перестраиваться при любых расходах; изолиния на уровне 0,5 м применена для аппроксимации контуров береговой линии. Натурные данные получены в полевых экспедициях. Совмещенные модели рельефа построены оригинальными методами с использованием триангуляции Делоне.
Установлено, что контуры российской и монгольской топографических основ хорошо согласуются между собой, но отражают состояние местности на начало 2000-х и слабо сопоставимы с современным состоянием. В модели FAB DEM наряду с лесными массивами местами удалены и протоки, что делает ее непригодной для анализа русловой сети. Актуальность данных WorldDEM Neo (5 м/пиксель), предварительно оцененная по данным Copernicus DEM как производным от той же миссии TanDEM-X, оказалась недостаточной: контуры, практически совпадавшие со снимком 2014 г., к 2026 г. заметно сместились вследствие перемещения меандра, причем изменения, зафиксированные миссией TanDEM-X Change 2017–2021 гг., в итоговую модель вошли не полностью. Собранные натурные данные позволили построить совмещенные модели наземного и подводного рельефа ряда ключевых участков.
Для рек с интенсивным руслообразованием глобальные ЦМР и топографические карты пригодны лишь частично и недостаточны для построения детальных цифровых моделей. Лоцманские карты остаются единственным источником сведений о подводном рельефе и пригодны лишь на локально устойчивых участках. Сопоставление ЦМР с космическими снимками корректно только при учете иерархического уровня представленного на них рельефа и периодов водности, что снижает однозначность оценки и актуальности модели. Натурные измерения остаются необходимым элементом гидрологического моделирования: совмещенная модель рельефа, полученная из данных ДЗЗ и дополненная данными по полевым работам, обеспечивает качество исходной информации и позволяет строить адекватные модели.