Интеграция радиолокационных и оптических данных Sentinel для мониторинга и анализа паводков на примере катастрофических наводнений 2019 года в городе Тулун

   Объект исследования. Город Тулун в Иркутской области, где произошли разрушительные наводнения в 2019 г., нанеся значительный ущерб инфраструктуре и населению.

   Цель. Разработка и апробация методики интеграции данных со спутников Sentinel-1 и -2 для эффективного мониторинга паводков, анализа их динамики.

   Материалы и методы. Использовались снимки радиолокационных спутников Sentinel-1 и оптических спутников Sentinel-2. Обработка данных выполнялась через SNAP и Global Mapper, она включала геометрическую коррекцию, фильтрацию и интеграцию данных. Акцент сделан на временную синхронизацию, унификацию разрешения и методы взвешенного суммирования.

   Результаты. Исследование выявило значительные изменения в динамике площади водного зеркала с 2017 по 2024 гг., особенно в 2019 г. Площадь варьировалась от 3.252 до 12.018 км², среднее значение составило 4.645 км². Интеграция данных существенно повысила точность мониторинга.

   Выводы. Интеграция данных Sentinel-1 и -2 позволила улучшить точность оценки масштабов наводнений, подчеркнув важность комплексного подхода. Результаты могут быть использованы для совершенствования стратегий управления рисками и разработки мер по снижению ущерба, а также для обеспечения более полной и надежной информацией при принятии решений.

1. Воронова А.Е., Рублев И.В., Соловьева И.А., Панов Д.Ю., Гордеева О.С., Батанов Д.В., Завьялова Д.Ю., Косторная А.А. (2020) Спутниковый мониторинг экстремального наводнения в Иркутской области 2019 года. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 17(1), 263-266.

2. Георгиевский В.Ю., Грек Е.А., Лобанова А.Г., Молчанова Т.Г. (2020) Условия формирования катастрофического паводка 2019 года на реке Ие и оценка его характеристик. География и природн. ресурсы, (4), 86-94.

3. Дугарова Г.Б. (2021) Анализ и оценка последствий наводнения в г. Тулуне (Иркутская область). ЭКО, (1), 130-150.

4. Кичигина Н.В. (2020) Опасность паводочных наводнений в бассейнах левых притоков Ангары. География и природн. ресурсы, 41(4), 45-55.

5. Макарьева О.М., Нестерова Н.В., Федорова А.Д., Шихов А.Н., Виноградова Т.А. (2020) Моделирование разрушительных паводков летом 2019 г. на реке Ие (Иркутская область). География и природн. ресурсы, (4), 66-76.

6. Мотовилов Ю.Г., Гельфан А.Н., Полянин В.О. (2021) Катастрофические паводки в бассейне Ангары в 2019 году: моделирование условий формирования и водного режима рек. Изв. РАН. Сер. геогр., 85(2), 302-316.

7. Плотникова М.А., Хлебникова Е.П. (2020) Исследование методов выявления изменений территорий по разновременным космическим изображениям. Интерэкспо Гео-Сибирь, 6(2), 48-58.

8. Прошин А.А., Лупян Е.А., Балашов И.В., Кашницкий А.В., Бурцев М.А. (2016) Создание унифицированной системы ведения архивов спутниковых данных, предназначенной для построения современных систем дистанционного мониторинга. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13(3), 9-27.

9. Решетило Н.С., Хлебникова Е.П. (2021) Возможность использования данных дистанционного зондирования при мониторинге водных объектов. Интерэкспо ГЕО-Сибирь, 6, 248-255.

10. Рунова Е.М., Степанова О.А. (2024) Анализ динамики вегетационного индекса зеленых насаждений городов Иркутской области в период вегетационной активности. J. Agricult. Environ., 1(41). doi: 10.23649/JAE.2024.41.11

11. Шаликовский А.В., Лепихин А.П., Тиунов А.А., Курганович К.А., Морозов М.Г. (2019) Наводнения в Иркутской области 2019 года. Водн. хоз-во России, (6), 48-65.

12. Drusch M., Del Bello U., Carlier S., Colin O., Fernandez V., Gascon F., Hoersch B., Isola C., Laberinti P., Martimort P., Meygret A., Spoto F., Sy O., Marchese F., Bargellini P. (2012) Sentinel-2: ESA’s Optical High-Resolution Mission for GMES Operational Services. Remote Sens. Environ., 120, 25-36.

13. Fernandez H.M., Granja-Martins F., Dziuba O., Pereira D.A.B., Isidoro J.M.G.P. (2023) Comparison of Ratioing and RCNA Methods in the Detection of Flooded Areas Using Sentinel 2 Imagery (Case Study: Tulun, Russia). Sustainability, 15, 10233-10248.

14. Nagler T., Rott H., Hetzenecker M., Wuite J., Potin P. (2015) The Sentinel-1 Mission: New Opportunities for Ice Sheet Observations. Remote Sens., 7(7), 9371-9389.

15. Opekunova M.Y., Kichigina N.V., Rybchenko A.A., Silaev A.V. (2023) Channel Deformations and Hazardous Processes of the Left-Bank Tributaries of The Angara River (Eastern Siberia). Water, 15(2), 291-312.

16. Phiri D., Simwanda M., Salekin S., Nyirenda V.R., Murayama Y., Ranagalage M. (2020) Sentinel-2 Data for Land Cover/Use Mapping: A Review. Remote Sens., 12(14), 2291-2326.

17. Potin P., Rosich B., Grimont P., Miranda N., Shurmer I., O’Connell A., Torres R., Krassenburg M. (2016) Sentinel-1 Mission Status. Proc. of EUSAR 2016: 11th European Conference on Synthetic Aperture Radar. Hamburg, Germany, 1-6.

18. Torres R., Snoeij P., Geudtner D., Bibby D., Davidson M., Attema E., Potin P., Rommen B., Floury N., Brown M., Traver I.N., Deghaye P., Duesmann B., Rosich B., Miranda N., Bruno C., L’Abbate M., Croci R., Pietropaolo A., Huchler M., Rostan F. (2012) GMES Sentinel-1 mission. Remote Sens. Environ., 120, 9-24.