Оценка емкости водохранилища методами дистанционного зондирования. Изменение климата

Определение границ поверхностных водных объектов и запасов поверхностных вод, в т. ч. озер, прудов и водохранилищ, исторически производилось с использованием методов дешифрирования карт и снимков, но в последнее время используются и цифровые мультиспектральные данные.

Эти данные могут быть подвергнуты автоматизированному анализу, чтобы добиться повторных, быстрых результатов, которые во многих случаях соответствуют требуемой точности. В общем точность обнаружения и измерения водных объектов в значительной степени зависит от точной идентификации воды и пространственного разрешения датчика.

Проблемы идентификации связаны с путаницей участков земной поверхности, аналогичных по визуальным характеристикам, таких как тени облаков, темные почвы и городские районы. Однако дешифрирование аэрофотоснимков позволяет свести эти ошибки к минимуму и проверить первичные результаты.

Таким образом, для целей весьма точных работ аэрофотосъемка по-прежнему является наилучшим источником данных. Спутниковые данные также представляют собой хорошую основу для определения морфометрических параметров, таких как длина, ширина и площадь поверхности воды для различных высот, если разрешение соответствует конкретному использованию.

Для дистанционного зондирования вода обладает относительно низкой отражательной способностью, особенно вблизи инфракрасной и видимой части электромагнитного спектра. Это помогает разделять городские районы, поля и иногда тени облаков, и неясности, созданные изменениями прозрачности атмосферы (Engman and Gurney, 1991). Использование данных картопостроителя с его 30-метровым номинальным разрешением увеличивает эту точность. Кроме того, данные спутниковой системы SPOT имеют повышенную точность.

Дистанционное зондирование, по большей части, позволяет определить только площадь водной поверхности и не дает измерить объем напрямую. Карта поверхности воды может быть использована для оценки объема воды в водохранилище. Методы, которые используются для оценки объёма озера, зависят от эмпирического соотношения между площадью поверхности или протяженностью береговой линии и объемом воды.

Можно установить отношение площадь-объём или можно использовать топографические характеристики для оценки уровня воды в водохранилище, а затем установить связь между уровнем воды и объемом.

Государственные организации могут использовать этот подход не только, чтобы дополнить данные по водохранилищам, с которыми они работают, но и для получения информации о водоемах, которые они не контролируют, но которые могут повлиять на их собственные стратегии управления в экстремальных условиях, таких как крупные наводнения. Эти методы четко требуют данных высокого пространственного разрешения, за исключением экстремальных условий наводнения (Engman and Gurney, 1991).

Изменение климата. Становится все более очевидным, что глобальная температура повышается и что темпы такого повышения могут быть существенно больше, чем в прошлом (МГЭИК, 2001 г.). Некоторые модели глобальной циркуляции предполагают, что повышение температуры может вызвать изменения количества годовых осадков и привести к изменениям климата в некоторых регионах. Анализы сценариев оценки потенциального воздействия изменения климата на сток показывают, что в некоторых областях сток может снизиться на 10 процентов к 2015 г. (Schulze and Perks, 2000).

Такие изменения климата сильно повлияют не только на характеристики водоотдачи системы водных ресурсов, но также на потребности в забираемой из системы воде. Поэтому стоит предусмотреть вероятность изменения климата и выполнить анализ сценариев для уязвимых районов, с тем чтобы оценить потенциальное воздействие, которое окажет изменение климата. Хотя разумно рассматривать потенциальные последствия изменения климата при долгосрочном планировании системы водных ресурсов, следует найти баланс между подготовленностью и возможной чрезмерной реакцией для предотвращения напрасной траты ценных ресурсов.

Анализы чувствительности, нацеленные на определение того, как изменение климата повлияет на характеристики водоотдачи систем водных ресурсов, могут быть выполнены пошаговым изменением среднего и/или стандартного отклонения искусственного ряда стока. Признаки того, что можно рассматривать как реалистичную степень таких изменений, могут быть выведены из анализа сценариев с помощью моделей глобальной циркуляции, но они, вероятно, в значительной степени остаются предметом субъективного суждения.