«Терра Тех» провел исследование динамики «цветения»водохранилищ Волги

2023: Исследование динамики «цветения» водохранилищ Волги

Специалисты АО «ТЕРРА ТЕХ», дочерней компании АО «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») провели исследование динамики «цветения» (эвтрофикации) водохранилищ Волги с использованием технологий космического мониторинга. Об этом РКС сообщили 1 марта 2023 года. Данный проект осуществляется совместно с некоммерческим фондом «Без рек как без рук» и кафедрой гидрологии суши географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

«Цветение воды» характерно для всех водоемов в летнее время. Продолжительный теплый период, экстремальная жара, сброс коммунальных стоков и вынос удобрений с полей вызывают интенсивное размножение сине-зеленых водорослей. Эвтрофикация изменяет качество воды и мест пляжного отдыха, нарушает режим работы гидротехнических сооружений и влияет на рыбное хозяйство.

Для мониторинга «цветения» были использованы космические снимки высокого пространственного разрешения участков Куйбышевского и Чебоксарского водохранилищ за летние месяцы 2020-2022 годов. Дешифрирование проводилось с использованием снимков отечественного космического аппарата «Канопус-В», данных из открытых источников и спутниковых изображений с орбитальных группировок дружественных государств. Для каждого изображения был рассчитан индекс NDCI (Normalized Difference Chlorophyll Index), позволяющий определить концентрацию хлорофилла на поверхности воды.

В отчете «Эвтрофикация волжских водохранилищ» содержится объяснение причин «цветения» воды и анализ изменений, происходящих в водоемах в этот период. Доступная информация подкреплена интерактивными спутниковыми иллюстрациями процесса эвтрофикации на Куйбышевском и Чебоксарском водохранилищах.

Полученные данные могут быть использованы для планирования и корректировки рекреационной, рыбохозяйственной и иной деятельности, связанной с водными объектами. Благодаря использованию методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) перед учеными и государственными структурами открываются возможности по развитию и сохранению национальных водных ресурсов.

2022: Старт проекта по научно-практическому исследованию сети водохранилищ Волжского бассейна

29 августа 2022 года Российские космические системы (РКС) сообщили о том, что консорциум в составе некоммерческого фонда «Без рек как без рук», АО «Терра Тех» и Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова (Географический факультет) начали совместный проект по научно-практическому исследованию сети водохранилищ Волжского бассейна с использованием технологий космического мониторинга.

Главной задачей проекта является изучение и оценка масштабов эвтрофикации в пространстве и во времени. Эвтрофикация – «цветение» воды – во многом связана с попаданием в водоемы коммунальных и индустриальных стоков с высоким содержанием фосфатов. Это приводит к снижению рыбохозяйственного и рекреационного потенциалов водохранилищ, негативно влияет на системы очистки воды для питьевого водоснабжения. Специалисты выяснят взаимосвязь явления с антропогенной нагрузкой на водохранилища, его влияние на экологическое состояние этих крупных резервуаров пресной воды.

Использование космических технологий совместно с детальными полевыми исследованиями, проводимыми специалистами-гидрологами и гидроэкологами, дает возможности для оценки состояния волжских речных экосистем, качества воды и величины антропогенной нагрузки, сказал декан Географического факультета МГУ им М. В. Ломоносова, академик РАН Сергей Добролюбов.

Располагаясь по всему течению Волги на общем протяжении более 3 тысяч километров, сеть водохранилищ играет стратегическую роль в снабжении водой и электроэнергией центра Европейской части России, на которой проживают десятки миллионов человек. Кроме этого, водохранилища существенно влияют на качество воды самой реки Волги.

В этом масштабном проекте объединены фундаментальная наука и передовые космические технологии. Оценка состояния и качества воды волжских водохранилищ при помощи научно-исследовательских методов, подкрепленная снимками из космоса, выходит на иной уровень объективности. Мы получим ценные результаты, которые впоследствии будут использованы для улучшения экологического состояния исследуемых объектов. Таким образом, будет внесен наш вклад в сохранение и защиту стратегических ресурсов страны, генеральный директор Фонда «Без рек как без рук» Олег Ломаков.

Проект предполагает разработку особого метода оценки качества воды на основе спектрально-разностного алгоритма определения хлорофилла (продукта цветения водорослей) по данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса в зонах цветения водорослей. Метод обеспечит полномасштабный и оперативный мониторинг состояния крупных волжских водоемов, а полученные данные могут быть эффективно использованы в различных отраслях: электроэнергетике, водоснабжении населения, рыбном хозяйстве, сельском хозяйстве и других.

Технологии космического мониторинга традиционно применяются для решения задач экологии и природопользования. Спутниковая съемка обеспечивает одномоментный охват больших территорий. Это позволяет провести качественный и количественный анализ состояния всех объектов на заданной местности. Наша экспертиза в области обработки данных дистанционного зондирования и технологий искусственного интеллекта поможет провести высококачественный анализ: многолетний массив полевых данных мы сопоставим с данными космосъемки для формирования новых подходов к мониторингу эвтрофикации. Полученный опыт в дальнейшем будет полезен при проведении подобных исследований и для других водоемов страны, рассказал первый заместитель генерального директора АО «ТЕРРА ТЕХ» Максим Болтачев.