Центральная долина Калифорнии — один из наиболее важных сельскохозяйственных регионов страны, где проживает более 1,3 миллиона человек, подвержена наводнениям. Однако составление карт масштабов зимних наводнений было сложной задачей для экспертов, поскольку облака могут скрывать вид со спутников.
Недавние усилия по улучшению спутникового картографирования наводнений были включены в новое исследование
Исследование, опубликованное в Journal of Flood Risk Management, изучило спутниковые снимки за 20 лет, чтобы определить масштабы и местоположение зимних наводнений в регионе.
В период с декабря по февраль, в середине зимы, вероятность наводнений была наиболее высокой, особенно когда атмосферные реки приносили проливные дожди, когда почва уже была насыщена.
Исследование также выявило районы, где паводковые воды не просачиваются через почву, и предложило способы использования воды для пополнения быстро истощающихся подземных водоносных горизонтов.
Исследователи изучили данные страховых выплат и наложения наводнений и зданий и обнаружили, что подверженность наводнениям была фактически выше по стоимости для зданий за пределами официально обозначенных границ затопления. Результаты исследования можно визуализировать на трёх интерактивных картах.
Экогидролог Кристин Альбано, ведущий автор исследования, сказала:
«Мы знаем, что атмосферные реки и зимние осадки являются основными причинами наводнений, и это видно в записях о расходе воды в ручьях. Но у нас не было данных о том, как эта вода распределяется по ландшафту за исторический период, потому что облачные зимы скрывают вид со спутников Landsat, снимки которых делаются один или два раза в месяц. Используя ежедневные снимки MODIS, мы увеличиваем шансы увидеть поверхность земли».
Центральная долина известна тем, что опускается быстрыми темпами — некоторые районы опускаются более чем на фут в год — из-за добычи подземных вод. Карты позволяют точно определить, где находятся паводковые воды и не могут проникнуть в поверхность почвы.
Большинство этих районов находятся в пределах 5 км от почв с лучшей проницаемостью, как показало исследование, и паводковые воды можно перенаправить в эти места для пополнения водоносных горизонтов. В качестве альтернативы можно вспахать уплотнённые почвы в районах затопления, чтобы вода лучше проникала.
Мелисса Роде, соавтор исследования, сказала:
«Теперь у нас есть методы и информация, необходимые для поддержки текущих усилий по управлению водными ресурсами, чтобы перенаправить опасные паводковые воды в ключевые места, где можно пополнить истощённые водоносные горизонты, чтобы у сельских сообществ и экосистем был доступ к воде в сухой сезон».
Однако у более низкого разрешения снимков MODIS есть ограничения для городских районов, поскольку данные не могут надёжно различать чёрный асфальт и чёрную воду. Спутники MODIS также предлагают 20 лет данных, а не более 50 лет, как LANDSAT, что означает, что некоторые более старые и крупные наводнения не зафиксированы.
Альбано говорит:
«Мы не смогли визуализировать некоторые из крупнейших наводнений, например, в 1997 году. Но более мелкие и частые наводнения чаще всего влияют на людей, живущих в поймах рек. Наши карты показывают, где происходят более частые наводнения».
Методы исследования могут быть воспроизведены для других регионов США, чтобы определить риск наводнений и потенциал пополнения подземных вод. В будущем Альбано хотел бы использовать более новые спутники, такие как созвездие Sentinel, которые обеспечивают более высокое разрешение, но пока предлагают не более нескольких лет данных.
Крис Соулорд из Геологической службы США, соавтор исследования, сказал:
«Интегрируя снимки Sentinel 1 и Sentinel 2 с данными Landsat и MODIS, мы можем создать очень плотные стопки карт с информацией о затоплении».
Интерактивные карты исследования предоставляют три способа просмотра данных:
- [Desert Research Institute](http://www.dri.edu/)