Ученые лаборатории гидрологии и экологии водохранилищ ННГУ имени Н. И. Лобачевского совместно с Институтом океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва) и Морского гидрофизического института РАН (Севастополь) разработали эффективный алгоритм атмосферной коррекции спутниковых снимков водоемов для дистанционного метода оценки качества воды.

По снимкам со спутников можно оценить содержание примесей, хлорофилла или минеральных частиц в водоемах, однако яркость водной поверхности на снимках из космоса сильно искажается атмосферным аэрозолем из-за поглощения и рассеяния света.

Избавиться от помех позволяет атмосферная коррекция снимков, однако существующие методы плохо работают на снимках пресноводных водоемов и прибрежных районов морей, где определить яркость воды по спутниковому снимку мешают примеси в верхнем водном слое, например, водоросли. За рубежом эту проблему обходят за счет информации об атмосфере с измерительных постов крупной мониторинговой сети. В России нет такой возможности.

Нижегородские ученые предложили алгоритм атмосферной коррекции с фиксированными над водоемом аэрозольными параметрами, которые определяются по пикселям с наиболее чистой водой.

«С апреля по октябрь 2022 года мы проводили измерения оптической прозрачности атмосферы над Горьковским водохранилищем. Полученные значения сравнивались со спутниковыми данными. Оказалось, что предложенный алгоритм позволяет устранять влияние атмосферы с точностью от 65 до 95 процентов», — сообщил заведующий лабораторией гидрологии и экологии водохранилищ радиофизического факультета ННГУ Александр Мольков.

Следующим шагом ученых Университета Лобачевского станет разработка региональной модели оценки качества воды в Горьковском водохранилище по снимкам со спутников.

«Результаты исследований позволят создать ГИС-систему и следить за изменением водоёма во времени, это поможет вовремя обнаруживать загрязнения, определять температуру воды в приповерхностном слое, исследовать течения и перенос примесей, прогнозируя и определяя потенциальные риски», — сообщает Александр Мольков.

Результаты исследования опубликованы в журнале Remote Sensing. Работа велась в рамках федеральной программы «Приоритет 2030».