Исследование горизонтальных русловых деформаций на реке Исети по данным дистанционного зондирования

Использование данных дистанционного зондирования для исследования плановых переформирований русла широко распространено, так как позволяет получать информацию об особенностях деформаций русла на больших по протяжённости участках реки (Школьный, 2020). Для получения более полной картины переформирований приветствуется использование данных за большой временной промежуток. Однако если для крупнейших рек существует достаточно большой выбор разновременных пространственных данных различного разрешения, то для рек меньшего порядка в силу морфометрических особенностей русла найти данные подходящего разрешения сложнее. Река Исеть относится к Обь-Иртышскому бассейну, является левым притоком реки Тобол. Протекает преимущественно по территории Западно-Сибирской низменности через территорию активного освоения и заселения. Особенности данной территории, а именно наличие здесь хорошо размываемых горных пород, интенсивность хозяйственного возделывания и другие факторы благоприятствуют развитию активных переформирований русла, из-за которых может быть нанесен существенный ущерб населенным пунктам и другим объектам.

Целью работы являлось выявление особенностей переформирования русла реки Исеть на участке от Волковского водохранилища в городе Каменск-Уральский до места впадения в реку Тобол по спутниковым данным высокого пространственного разрешения. Необходимость данных высокого пространственного разрешения обусловлена морфометрическими характеристиками реки: средняя ширина русла реки колеблется в диапазоне от 30 до 50 метров. Для исследования горизонтальных русловых деформаций были подобраны снимки для нескольких временных срезов, чтобы охватить наиболее длительный период. Самыми ранними снимками для исследования были выбраны снимки CORONA на период 1975, 1976 и 1978 годов с пространственным разрешением 1 м. Также были отобраны снимки QuickBird на 2002 год (пространственное разрешение до 4 м) и снимки PlanetScope на 2023 год (пространственное разрешение 3 м). С помощью инструментов ГИС-пакетов методами визуального и автоматизированного дешифрирования были получены контуры рек на конкретные годы. В результате сопоставления контуров были выявлены заметные плановые переформирования русла реки Исеть в период 1975 – 2023 годов. Анализ горизонтальных русловых деформаций показал, что на Исети выражено продольное смещение русла, которое представлено последовательным смещением зон размывов и аккумуляции. По результатам расчётов, средняя скорость размывов на всей протяжённости исследуемого участка составляет 0,25 м/год, среднемаксимальная – 0,43 м/год. Среднее значение скорости аккумуляции составляет около 0,3 м/год, среднемаксимальное - до 0,6 м/год. Помимо продольного смещения русла на реке были выявлены и такие виды деформаций, как поперечное смещение русла, отмирание и возникновение рукавов, прорывы излучин.