Мониторинг динамики береговой линии Каспийского моря по спутниковым данным высокого разрешения
Просмотры: 20 / Загрузок PDF: 3
DOI:
https://doi.org/10.32523/3107-278X-2026-155-2-105-121Ключевые слова:
Каспийское море, береговая линия, снимки высокого разрешения PlanetScope, спутниковая альтиметрия, изменение уровня моряАннотация
В статье представлены результаты комплексного мониторинга динамики береговой линии северо-восточной части Каспийского моря за период с 2017 по 2024 год. Исследование базируется на анализе спутниковых снимков высокого пространственного разрешения (PlanetScope) и данных многомиссионной альтиметрии (DAHITI). Применение автоматизированного алгоритма обработки космической съемки, включающего расчет спектральных индексов NDVI и NDWI для выделения границы «суша-вода» и последующую векторизацию береговой линии, позволило с высокой точностью зафиксировать масштабную регрессию моря, выраженную в сокращении площади водного зеркала исследуемой территории на 5 416 км² и падении его уровня на 1.2 м. Особое внимание уделено выявленной корреляции между гидрологическими показателями и морфометрическими изменениями побережья. Установлено, что средний коэффициент чувствительности площади к изменению уровня составляет 45.5 км²/см, при этом в 2024 году зафиксировано ускорение темпов осушения мелководных участков. Результаты работы подтверждают высокую эффективность совместного использования спутниковой альтиметрии и данных ДЗЗ высокого разрешения для получения достоверных количественных характеристик состояния акваторий в условиях интенсивных климатических изменений. Полученные данные могут быть использованы при планировании хозяйственной деятельности и разработке мер по адаптации прибрежных регионов к продолжающемуся падению уровня моря.
Скачивания
Библиографические ссылки
Akbari, M., Baubekova, A., Roozbahani, A., Gafurov, A., Shiklomanov, A., Rasouli, K., Ivkina, N., Kløve, B., & Haghighi, A. T. (2020). Vulnerability of the Caspian Sea shoreline to changes in hydrology and climate. Environmental Research Letters, 15(11). https://doi.org/10.1088/1748-9326/abaad8
Akhmetov, S., & Malakhov, D. (2026). Analysis of shoreline changes in the Kazakhstan sector of the Caspian Sea based on remote sensing data in the context of their impact on coastal ecosystems (Analiz izmeneniya beregovoy linii kazakhstanskogo sektora Kaspiyskogo morya na osnove dannykh distantsionnykh sredstv izmereniy v kontekste ikh vliyaniya na ekosistemu pribrezhnoy zony in Russian). Journal of Ecology and Sustainability, 154(1), 7–26. https://doi.org/10.32523/8gwpt
Chen, J., Cazenave, A., Wang, S. Y., & Li, J. (2023). Caspian Sea level change observed by satellite altimetry. Remote Sensing, 15(3). https://doi.org/10.3390/rs15030703
Chowdhury, S. J. K., & Yang, C. S. (2025). A study on the coastline extraction and coastal change analysis using sentinel-2 imagery in Funafuti, Tuvalu. Remote Sensing, 17(16). https://doi.org/10.3390/rs17162794
Christofi, D., Mettas, C., Evagorou, E., Stylianou, N., Eliades, M., Theocharidis, C., Chatzipavlis, A., Hasiotis, T., & Hadjimitsis, D. (2025). A review of open remote sensing data with GIS, AI, and UAV support for shoreline detection and coastal erosion monitoring. In Applied Sciences (Switzerland) (Vol. 15, Number 9). https://doi.org/10.3390/app15094771
Court, R., Lattuada, M., Shumeyko, N., Baimukanov, M., Eybatov, T., Kaidarova, A., Mamedov, E. V., Rustamov, E., Tasmagambetova, A., Prange, M., Wilke, T., Hassall, C., & Goodman, S. J. (2025). Rapid decline of the Caspian Sea level threatens ecosystem integrity, biodiversity protection, and human infrastructure. Communications Earth and Environment, 6(1). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02212-5
De Mora, S., Sheikholeslami, M. R., Wyse, E., Azemard, S., & Cassi, R. (2004). An assessment of metal contamination in coastal sediments of the Caspian Sea. Marine Pollution Bulletin, 48(1–2). https://doi.org/10.1016/S0025-326X(03)00285-6
Duan, Z., Wang, G., Hu, J., Yu, T., Chen, S., Zhang, Y., Wang, Y., Liu, H., Zhao, X., & Chen, H. (2025). Spatiotemporal dynamics of northern Caspian shorelines (1985–2023) and implications for coastal management: Lessons from the Aral Sea. PLOS ONE, 20. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0325546
Holzner, J., Strunz, G., Martinis, S., & Plank, S. (2025). Analyzing coastal dynamics by means of multi-sensor satellite imagery at the East Frisian Island of Langeoog, Germany. Scientific Reports, 15(1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-91306-3
Ivkina, N., Terekhov, A., & Naurozbayeva, Z. (2015). Caspian Sea level fluctuations and assessment of contemporary shoreline changes using landsat satellite data for the period 2005–2015 (Kolebaniya urovnya Kaspiyskogo morya i diagnostika sovremennykh izmeneniy polozheniya beregovoy linii po sputnikovym dannym Landsat perioda 2005–2015 godov in Russian). Hydrometeorology and Ecology, 2, 89–99. https://journal.kazhydromet.kz/kazgidro/article/view/259
Kamza, A. T., Kuznetsova, I. A., & Levin, E. L. (2023). Prediction of the flooding area of the northeastern Caspian Sea from satellite images. Geodesy and Geodynamics, 14(2). https://doi.org/10.1016/j.geog.2022.08.003
Meirambek, G., Rakhimbaeva, D. Zh., Rysbekov, K. B., & Erzhanqyzy, A. (2024). Monitoring of Caspian Sea shoreline changes using water index methods based on geospatial data (Monitoring izmeneniya beregovoy linii Kaspiyskogo morya metodom vodnogo indeksirovaniya na osnove geoprostvennykh dannykh in Russian). Gornyy Zhurnal Kazakhstana, 11, 23–31. https://minmag.kz/wp-content/uploads/2024/12/2411_23-31.pdf
NDVI Explained. (2026). https://eos.com/blog/normalized-difference-vegetation-index-or-ndvi/
NDWI. (2026). https://eos.com/ru/make-an-analysis/ndwi/
Pardo-Pascual, J. E., Almonacid-Caballer, J., Ruiz, L. A., & Palomar-Vázquez, J. (2012). Automatic extraction of shorelines from Landsat TM and ETM+ multi-temporal images with subpixel precision. Remote Sensing of Environment, 123. https://doi.org/10.1016/j.rse.2012.02.024
Palomar-Vázquez, J., Pardo-Pascual, J. E., Almonacid-Caballer, J., & Cabezas-Rabadán, C. (2023). Shoreline analysis and extraction tool (SAET): a new tool for the automatic extraction of satellite-derived shorelines with subpixel accuracy. Remote Sensing, 15(12). https://doi.org/10.3390/rs15123198
Planet Labs. (2026). https://www.planet.com/
Samant, R., & Prange, M. (2023). Climate-driven 21st-century Caspian Sea level decline estimated from CMIP6 projections. Communications Earth and Environment, 4(1). https://doi.org/10.1038/s43247-023-01017-8
Safarov, E., Safarov, S., & Bayramov, E. (2024). Changes in the hydrological regime of the Volga River and their influence on Caspian Sea level fluctuations. Water (Switzerland), 16(12). https://doi.org/10.3390/w16121744
Schwatke, C., Dettmering, D., Bosch, W., & Seitz, F. (2015). DAHITI - An innovative approach for estimating water level time series over inland waters using multi-mission satellite altimetry. Hydrology and Earth System Sciences, 19(10). https://doi.org/10.5194/hess-19-4345-2015
Tan, B., Cooper, H., Bartley, M. L. F., Johnson, C., Fagherazzi, S., & Fichot, C. G. (2026). Monitoring coastal shoreline change using PlanetScope imagery. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 334. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2026.109783
Vos, K., Splinter, K. D., Palomar-Vázquez, J., Pardo-Pascual, J. E., Almonacid-Caballer, J., Cabezas-Rabadán, C., Kras, E. C., Luijendijk, A. P., Calkoen, F., Almeida, L. P., Pais, D., Klein, A. H. F., Mao, Y., Harris, D., Castelle, B., Buscombe, D., & Vitousek, S. (2023). Benchmarking satellite-derived shoreline mapping algorithms. Communications Earth and Environment, 4(1). https://doi.org/10.1038/s43247-023-01001-2
Vyruchalkina, T. Yu., Diansky, N., & Fomin, V. V. (2020). The Influence of Long-Term Changes in Wind Regime over the Caspian Region on the Evolution of Caspian Sea Level during 1948–2017 (Vliyanie na evolyutsiyu urovnya Kaspiyskogo morya mnogoletnikh izmeneniy rezhima vetra nad ego regionom v 1948–2017 gg.). Water Resources, 47(2), 230–240. https://doi.org/10.31857/s0321059620020194
Welcome to DAHITI. (2026). https://dahiti.dgfi.tum.de/en/
Xu, H. (2006). Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery. International Journal of Remote Sensing, 27(14). https://doi.org/10.1080/01431160600589179
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Т. Дедова, Л. Балакай, Н. Баширова, Б. Искаков, А. Мерекеев, Г. Кайранбаева (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
