Разработка научно-методических основ дистанционного изучения строения ледяного покрова на затороопасных участках Северных рек методом георадиолокации

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-27-00751

НазваниеРазработка научно-методических основ дистанционного изучения строения ледяного покрова на затороопасных участках Северных рек методом георадиолокации

Руководитель Федорова Лариса Лукинична, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" , Республика Саха (Якутия)

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-708 - Гидрология и водные ресурсы

Ключевые слова ледовые образования на реках, строение ледяного покрова, толщина льда, северные реки, георадиолокация, дистанционные исследования

Код ГРНТИ37.27.23

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В арктической зоне России, Канады и США (Аляска) ежегодно возникают опасные ледовые явления на реках. Основными причинами такой ситуации являются географическое расположение стран на севере Евразии и Северной Америки, суровые холодные климатические условия и преимущественно северное направление течения большинства рек. Для успешного социально-экономического развития арктических территорий необходимо решить проблему противостояния опасным ледовым явлениям на водных объектах, оценки их потенциального риска и своевременного прогноза с целью принятия эффективных мер для их предотвращения. На большинстве северных рек в зимний период формируется прочный неподвижный ледяной покров. На севере европейской части России толщина льда на реках составляет в среднем около 1 м, на реках Северо-Восточной Сибири достигает 1,5-2 м. Систематические наблюдения за ледовыми образованиями и явлениями на реках России выполняют подразделения гидрометеослужбы Росгидромета на сети стационарных гидрологических постов. Организованные наблюдения недостаточно отражают ледовые характеристики (толщину, строение и прочность льда) на протяженных участках между постами. В этом случае организуется физическое и математическое моделирование формирования и разрушения ледяного покрова. В настоящее время активно развиваются перспективные технологии дистанционных исследований за ледовой обстановкой на реках в России и за рубежом. Например, аэрофотосъемка ледовой обстановки на затороопасных участках реки в период весеннего половодья вблизи населенных пунктов осуществляется с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В исследованиях ледового режима рек используются данные космических снимков с радиолокационных спутников RADARSAT-2, Sentinel 1 и оптических снимков со спутников Landsat 8 и Sentinel 2, позволяющие осуществлять мониторинг пространственно-временных изменений ледяного покрова в период ледостава и вскрытия рек. Для определения толщины водоемов суши применяется неразрушающий бесконтактный метод георадиолокации. В частности, метод решает следующие задачи: мониторинг толщины ледовых переправ на реках, определение толщины ледяного покрова рек при инженерно-изыскательских работах. Известно, что сформировавшийся ледяной покров на реках имеет различные формы, такие как: снеговой лед, водный (монолитный), торосовый, шуговой, наледный лёд и смешанные формы ледяного покрова. При этом, толщина и прочность ледяного покрова очень сильно различаются в зависимости от продольного и поперечного сечения русла реки. Однако, вышеуказанные методы исследования не обеспечивают достоверное комплексное определение характеристик (вариация толщины льда, различные строение и прочность льда) ледяного покрова северных рек в сложных погодных условиях. Необходимость решения актуальной проблемы гидрологической безопасности арктических территорий требует разработки новых подходов к изучению пространственных особенностей строения ледяного покрова рек и проведения исследований по разработке технологии авиационного георадиолокационного изучения состояния ледовой обстановки на северных реках, с повышенным риском возникновения опасных ледовых явлений.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Фёдоров М.П., Федорова Л.Л. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА НА ЗАТОРООПАСНЫХ УЧАСТКАХ Р. ЛЕНА МЕТОДОМ ГЕОРАДИОЛОКАЦИИ Успехи современного естествознания, – № 10. – С. 130 – 135 (год публикации - 2022)
10.17513/use.37920

2. Фёдоров М.П., Федорова Л.Л. Identification of River Ice Cover Structure by Ground Penetrating Radar Data IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, p.1-1 (год публикации - 2022)
10.1109/LGRS.2022.3225560

3. Федоров А.А., Шамаев С.Д., Давыдова Т.А. Аналитический обзор современного состояния георадиолокационных исследований ледяного покрова рек Издательство "Перо", Москва, сборник трудов VI Всероссийской конференции c международным участием «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития»\ MGO 2022 имени Л. Н. Карлина, С. 232-235 (год публикации - 2023)

4. Фёдоров М.П., Федорова Л.Л. Методика георадиолокационного исследования ледяного покрова различного строения на затороопасных участках северных рек ВВМ, Санкт-Петербург, Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова «Пятые Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен», с. 570-574 (год публикации - 2023)

5. Шамаев С.Д., Фёдоров М.П. Автоматизация обработки и визуализации данных георадиолокации для анализа характеристик ледяного покрова рек ВВМ, Санкт-Петербург, Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова «Пятые Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен», с. 696-699 (год публикации - 2023)

6. Федорова Л.Л., Фёдоров М.П. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА НА ЗАТОРООПАСНЫХ УЧАСТКАХ СЕВЕРНЫХ РЕК МЕТОДОМ ГЕОРАДИОЛОКАЦИИ - (год публикации - 2023)

7. Фёдоров М.П., Федорова Л.Л. Картирование различного строения ледяного покрова на затороопасном участке реки Лена методом георадиолокации Гидрометеорология и экология, выпуск 74 (год публикации - 2024)

8. Фёдоров М.П., Федорова Л.Л. Картирование различного строения ледяного покрова на затороопасном участке реки Лена методом георадиолокации ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, Выпуск 74, с.105-119 (год публикации - 2024)
10.33933/2713-3001-2024-74-105-119

Публикации