Получение морфологии плана русла и растительного покрова по данным дистанционного зондирования для поддержки задач управления реками

В условиях растущей доступности больших массивов геопространственных данных (например, мультиспектральных спутниковых изображений) и доступа к платформам, поддерживающим мультитемпоральный анализ (например, облачным вычислениям и географическим информационным системам (ГИС)), использование информации дистанционного зондирования для мониторинга гидроморфобиодинамики речных систем расширяется. Возможность картирования, количественной оценки и выявления изменений в более широком речном ландшафте (то есть воды, наносов и растительности) с беспрецедентно высоким пространственно-временным разрешением может способствовать решению задач управления риском наводнений и управления реками. На участке реки По (Италия) были проанализированы спутниковые снимки Landsat 5, 7 и 8 за период 1988–2018 гг. в среде Google Earth Engine (GEE) для изучения изменений морфологии плана русла и динамики растительности, связанных с нестационарным гидрологическим режимом. Более глубокое понимание этих взаимосвязей может помочь в управлении переносом наносов и пойменной растительностью для снижения риска наводнений, поскольку биогеоморфные процессы при картировании риска наводнений часто не учитываются. В исследовании были проанализированы два общепринятых индекса: модифицированный нормализованный разностный водный индекс (MNDWI) для мониторинга изменений морфологии обводнённого плана русла и получения информации о динамике наносов, а также нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI) для оценки изменений растительного покрова. Результаты показывают, что изменения плана русла имеют высокую локализованность, тогда как большая часть исследуемого участка остаётся стабильной. При использовании повторяемости обводнённого русла в качестве показателя устойчивости плана русла почти две трети протяжённости обводнённого русла (общая площадь = 86,4 км²) характеризовались частотой повторяемости >90% (что указывает на стабильность). Снижение сложности плана русла совпадало с расположением бывших вторичных русел или зон, в которых активное русло сузилось. Анализ временных рядов динамики растительности показал, что максимальные значения NDVI регистрировались в мае/июне и совпадали с первым пиком гидрологического режима (наблюдавшимся в конце весны и связанным с с...