Половодье: мониторинг из космоса

ИТЦ "СканЭкс" заявил о разработке технологии оперативного мониторинга разливов водоёмов с использованием оперативной космической съёмки, а также сетевых геопортальных технологий. Технология получила имя собственное - ScanNet.

ScanNet была испытана в ходе пилотного проекта «Половодье-2009» по мониторингу весеннего ледохода на крупных реках России, выполненного в апреле – июне 2009 года в интересах МЧС и Росгидромета.

Всего заказчикам из региональных подразделений двух ведомств было поставлено более 1100 оптических и радиолокационных снимков высокого и среднего пространственного разрешения. В проекте участвовали также станции «УниСкан» МЧС РФ в Красноярске и Вологде из состава ведомственной системы космического мониторинга ЧС.

Центр "СканЭкс" передал заказчикам более 580 снимков бассейнов крупных рек в адрес 9 региональных управлений Росгидромета: Архангельского, Мурманского, Приволжского, Северо-Западного, Западно-Сибирского, Иркутского, Краснодарского, Ставропольского и Якутского УГМС.

Елена Скрипник, начальник отдела речных и морских гидрологических прогнозов Гидрометцентра ГУ «Архангельский ЦГМС-Р», рассказала, что ранее для слежения за продвижением ледохода проводилась ледовая разведка, которая нынче из-за её дороговизны прекращена. Снимки MODIS показывают лишь общую картину. На район ответственности предприятия приходится лишь один снимок в день, что не позволяет отслеживать движение ледохода, очаги заторообразования и разливы.

В ходе спутникового мониторинга ледохода на Северной Двине, выполненного Центром «СканЭкс» в интересах Архангельского ЦГМС-Р в рамках «Половодье-2009» принято и обработано более 70 радиолокационных и оптических спутниковых изображений высокого и среднего пространственного разрешения (3–60 м): RADARSAT-1, ENVISAT, IRS-1D/-P6, SPOT 2/4 операторов CSA, MDA, Eurimage, ESA, ANTRIX и SPOT Image.

В проекте приняла участие компания Infoterra (Германия), которая предоставила в оперативном режиме снимки радиолокационного спутника TerraSAR-X.

В результате были получены уникальные временные серии снимков, иллюстрирующие динамику вскрытия рек и развития половодья в басейне Северной Двины на протяжении более 650 км, которое сопровождались образованием продолжительных заторов льда и значительным подъемом уровня воды.

Показана возможность использования высокодетальных немецких радиолокационных снимков TerraSAR-X для решения задач детальной оценки последствий затопления территорий: при сравнении снимков TerraSAR-X с высокодетальными оптическими изображениями определялись подтопленные объекты инфраструктуры (мосты, дороги, поселения и застройки). реки.

Региональные управления Росгидромета в настоящее время наблюдают за ходом весеннего половодья по снимкам низкого пространственного разрешения оптических сканеров MODIS спутников Terra и Aqua (США).

Однако информация MODIS не позволяла проводить системный и эффективный мониторинг ледохода из-за спорадичности получения безоблачных снимков в сложных погодных условиях российского Севера. С помощью комбинации данных оптических и радиолокационных датчиков семи спутников удалось отследить основные этапы схода ледяного покрова в бассейне Северной Двины.

Реализация заложенного в технологии ScanNet принципа оперативного доступа к геопродуктам потребовало создания в ИТЦ «СканЭкс» новых решений, обеспечивающих параллельную многоканальную потоковую обработку данных съемок нескольких спутников ДЗЗ в масштабе времени близком к реальному.

Заказчик получал готовые геопродукты по интернет каналам и с помощью геосервиса «Космоснимки — Половодье», который обеспечивал визуализацию, хранение продуктов и возможность проведения экспресс-анализа результатов съемок за разные даты.

По итогам испытаний технологии ScanNet на примере проекта «Половодье-2009» разработана методика оперативного заказа, обработки и доведения комплексных продуктов спутниковой съемки высокого разрешения, позволяющая определять набор информативных параметров, в том числе идентифицировать положение кромки льда, отслеживать продвижение ледохода, оценивать площадь и динамику затопления пойменных территорий.

"Отдел космического мониторинга НЦУКС совместно с центром мониторинга и прогнозирования ЧС Сибирского регионального центра МЧС России на основе метеопрогноза и данных космосъемки оценивали ситуацию и вырабатывали краткосрочный прогноз по движению ледостава и развитию паводковой обстановки, — рассказал начальник красноярского филиала космического мониторинга НЦУКС Виктор Иванов. — В соответствии с этим прогнозом и оценкой скорости движения льда производился предварительный заказ космической съемки высокого разрешения районов ожидаемых ЧС.

Полученные космические снимки после дешифровки в отделе космического мониторинга НЦУКС (г. Красноярск) и детектирования мест образования заторов, предоставлялись в оперативную дежурную смену НЦУКС и в Центр мониторинга Сибирского РЦ для оценки текущей обстановки, дальнейшего прогноза и последующих заказов съемки. Одновременная съемка с использованием радарных и многоспектральных датчиков высокой разрешающей способности повышала ее результативность и достоверность обнаружения ЧС гидрологического характера".

"Помимо задач всепогодного детального и оперативного космического мониторинга половодий новая технология ScanNet может быть применена для наблюдения за различными процессами и явлениями, например, для контроля нелегальной хозяйственной деятельности в заповедниках, нелегального рыболовства, загрязнения водной среды и других задач, — сказала вице-президент ИТЦ «СканЭкс» Ольга Гершензон. — Мы продолжим разработку и адаптацию новой технологии для решения актуальных задач рационального природопользования, мониторинга, управления и контроля".