Левковец А.Ю., Головань Е.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВЕННОГО РЕЖИМА ЧУДСКО-ПСКОВСКОГО ОЗЕРА НА ОСНОВЕ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ *
Аннотация:
исследуется возможность использования данных спутниковых измерений для анализа уровенного режима Чудско-Псковского озера. Анализ основан на данных наблюдения со спутника THEIA, находящихся в свободном доступе. Проведено сопоставление результатов обработки данных дистанционного зондирования с данными гидропостов Государственной сети наблюдений, которое показало хорошее качественное соответствие сезонной и межгодовой динамики уровня воды в водохранилище
Ключевые слова:
уровенный режим, Чудско-Псковское озеро, спутниковая альтиметрия, уровень воды, дистанционное зондирование
УДК 552
Левковец А.Ю.
студент
Российский государственный гидрометеорологический университет
(г. Санкт-Петербург, Россия)
Научный руководитель:
Головань Е.В.
ст. преподаватель
Российский государственный гидрометеорологический университет
(г. Санкт-Петербург, Россия)
ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВЕННОГО РЕЖИМА
ЧУДСКО-ПСКОВСКОГО ОЗЕРА
НА ОСНОВЕ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ
Аннотация: исследуется возможность использования данных спутниковых измерений для анализа уровенного режима Чудско-Псковского озера. Анализ основан на данных наблюдения со спутника THEIA, находящихся в свободном доступе. Проведено сопоставление результатов обработки данных дистанционного зондирования с данными гидропостов Государственной сети наблюдений, которое показало хорошее качественное соответствие сезонной и межгодовой динамики уровня воды в водохранилище.
Ключевые слова: уровенный режим, Чудско-Псковское озеро, спутниковая альтиметрия, уровень воды, дистанционное зондирование.
Введение
Спутниковая альтиметрия в последние годы относится к одному из активных методов дистанционного зондирования (ДЗ) поверхности Земли с борта космического аппарата.
Метод спутниковой альтиметрии основан на определении высоты поверхности водоема h относительно отсчетного эллипсоида по задержке времени прихода зондирующего импульса, отраженного от подстилающей поверхности [1,2].
Основной целью данной работы является исследование возможности использования спутниковых данных для анализа уровенного режима Чудско-Псковского озера.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования является Чудско-Псковское озеро, расположенное на границах Эстонии, Латвии и России и являющееся одним из наибольших озер Европейской части России, уступая Ладожскому и Онежскому озерам. Данный озерный комплекс состоит из трех частей: Чудского, Псковского и Теплого озер [3].
Таблица 1. Характеристики составляющих Чудско-Псковский озерный комплекс
|
w, км² |
L, км |
В, км |
Нмах, м |
|
|
Чудское озеро |
2611 |
96 |
50 |
12,9 |
|
Псковское озеро |
708 |
40 |
19 |
5,3 |
|
Тёплое озеро |
236 |
0,43 |
0,19 |
15,3 |
Рис. 1. Расположение Чудско-Псковского озера.
Площадь водосбора ЧПО 47,8 тыс км², составляют: 26,2 тыс. км2 (55%) – водосбор р. Великой и 9,96 тыс. км2 (21%) – водосбор р. Эмайыги, выносящей в Чудское озеро воду из Выртсъярви – самого большого эстонского озера [4].
Для анализа уровенного режима в качестве исходных данных использовались ежедневные и среднемесячные уровни воды по данным гидрологических постов и спутниковых данных (THEIA) за период с 1992 по 2021 годы.
Таблица 2. Характеристика гидрологического поста
|
Гидрологический пост |
Озеро |
Открыт |
Действует |
|
д. Залита |
Чудское |
14.10.1928 |
Действует |
Анализ уровенного режима
В результате анализа хронологического графика уровней воды по спутниковым данным выявлена тенденция на понижение уровня воды.
Рис. 2 Хронологический график уровней воды
по данным спутниковых наблюдений
На графике видно, что данные по изменению уровня воды хорошо отображают сезонные изменения уровня воды Чудского-Псковского озера. Также выделяются периоды пониженной и повышенной водности озера. Минимальные значения уровней воды приходятся на 1996, 2006 и 2018 годы. Максимальные уровни отмечаются в 1999 и 2010 годах.
Данные спутниковых наблюдений сопоставлялись с данными измерений уровней воды на гидропосту Государственной сети наблюдений, определяемых относительно Кронштатского футштока за период с 2008 по 2020 годы в г. Залита, рис.3.
Рис. 3. Хронологический график уровней воды по данным спутниковой альтиметрии и наблюдений на г/п Залита
На представленных хронологических графиках уровней воды отмечается тенденция на понижение за исследуемый период, а также хорошо виден годовой ход уровней – периоды половодья и межени. Значение спутниковых данных хорошо описывают водные циклы. В среднем разница между значением уровня на водомерном посту и уровнем по спутниковым данным составляет 0,38 м.
График на рисунке 3 показывает, что данные по изменению уровня воды, полученные на основе спутниковой альтиметрии, хорошо отслеживают сезонные изменения уровня воды на Чудско-Псковском озере и находятся в хорошем качественном согласии с данными гидропостов.
Между значениями уровня воды по данным спутниковой альтиметрии и уровнями на гидрологическом посту Залита имеется тесная связь (рис. 4):
где – уровень воды в озере по данным наблюдений на г/п Залита, м;
– значение уровня, согласно данным наблюдений по спутнику, м.
Рис. 4. График связи хода уровней воды на Чудском озере
по данным г/п. Залита и спутника.
Заключение
Проведенное сопоставление результатов обработки спутниковых данных по определению уровня воды на Чудско-Псковском озере с данными гидрологических постов показало качественное соответствие сезонной динамики уровня воды.
В среднем разница между значением уровня на водомерном посту и уровнем по спутниковым данным составляет 0,38 м.
Полученная зависимость между спутниковыми и фактическими данными наблюдений за уровнями воды позволит восстанавливать ряды уровней воды при отсутствии данных наблюдений, ввиду различных причин.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 5
Ссылка для цитирования:
Левковец А.Ю., Головань Е.В. ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВЕННОГО РЕЖИМА ЧУДСКО-ПСКОВСКОГО ОЗЕРА НА ОСНОВЕ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ // Вестник науки №6 (63) том 5. С. 404 - 409. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9388 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+