««ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «NAUKI O ZEMLE»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «EARTH SCIENCES»
ISSN 2073-3402 (Print)

Список выпусков > Серия «Науки о Земле». 2018. Том 26

Применение интерполяции спутниковых данных для восстановления значений температуры поверхности воды оз. Байкал

Автор(ы)
Е. Н. Сутырина, С. С. Тимофеева
Аннотация

Представлены результаты исследования возможности восстановления значений температуры поверхности воды оз. Байкал по данным радиометра AVHRR с применением интерполяции по времени. Актуальность исследования обусловлена тем, что при изучении распределения температуры поверхности воды по данным тепловых инфракрасных каналов приборов дистанционного зондирования серьезную помеху составляет облачность. В исследовании методом линейной интерполяции восстановлены данные о распределении температуры поверхности озера, проведено сравнение полученных в результате интерполяции картосхем с опорными картосхемами, составленными с использованием адаптированных для региональных условий алгоритмов непосредственно по спутниковым снимкам. Показано, что при незначительном (не превышающем 1,3 ч) расхождении по времени суток результата интерполяции и использовавшихся для интерполяции спутниковых данных можно получать удовлетворительную оценку значений температуры поверхности воды оз. Байкал со средней абсолютной ошибкой не более 1 °С. Влияние сдвига по времени суток на точность интерполяции связано с суточной изменчивостью температуры поверхности озера. По данным AVHRR был впервые установлен размах среднего по акватории оз. Байкал значения температуры поверхности, который может достигать за сутки практически 3 °С в июне и 4 °С – в июле.

Об авторах

Сутырина Екатерина Николаевна, кандидат географических наук, доцент, кафедра гидрологии и природопользования, Иркутский государственный университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1, тел.: (3952) 52-10-72, e-mail: ensut78@gmail.com 

Тимофеева София Сергеевна, студент, географический факультет, Иркутский государственный университет, тел.: (3952) 52-10-72, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1, e-mail: t.sofiya@bk.ru

Ссылка для цитирования

Сутырина Е. Н., Тимофеева С. С. Применение интерполяции спутниковых данных для восстановления значений температуры поверхности воды оз. Байкал // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2018. Т. 26. С. 114–124. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2018.26.114

Ключевые слова
оз. Байкал, температура поверхности воды, данные радиометра AVHRR, линейная интерполяция
УДК
556.555.4+528.8
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3402.2018.26.114
Литература

Комплексный дистанционный мониторинг озер / отв. ред. К. Я. Кондратьев. Л. : Наука, 1987. 288 с.

Могилев Н. Ю., Гнатовский Р. Ю. Исследование режима температуры поверхности озера Байкал с использованием регулярной спутниковой информации // География и природ. ресурсы.  2002. № 2. С. 136–142.

Сутырина Е. Н. Изучение внутренних водоемов и водосборов с применением данных дистанционного зондирования Земли. Иркутск : Изд-во ИГУ, 2014. 133 с.

Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. М. : Изд-во МГУ, 2012. 584 с.

Accuracy Assessment of Sea Surface Temperature from NOAA/AVHRR Data in the Seas around Korea and Error Characteristics / Kyung-Ae Park, Eun-Young Lee, Sung-Rae Chung, Eun-Ha Sohn // Korean Journal of Remote Sensing. 2011. Vol. 27, N 6. P. 663–675.

Barton I. J. Satellite-derived sea surface temperatures: Current status // J. Geoph. Res. 1995. Vol. 100. P. 8777–8790.

Comparison and validation of «sea surface temperature (SST)» using MODIS and AVHRR sensor data / Madhavan Narayanan, D. Thirumalai Vasan, A. K. Bharadwaj, P. Thanabalan, N. Dhileeban // International Journal of Remote Sensing & Geoscience. 2013. Vol. 2, Is. 3. P. 1–7.

Comparison between remotely-sensed sea-surface temperature (AVHRR) and in situ records in San Matías Gulf (Patagonia, Argentina) / Gabriela N. Williams, Paula C. Zaidman, Nora G. Glembocki, Maite A. Narvarte, Raúl A.C. González, José L. Esteves, Domingo A. Gagliardini // Lat. Am. J. Aquat. Res. 2014. Vol. 42, N 1. P. 192–203. https://doi.org/103856/vol42-issue1-fulltext-16.

Computer-Based Bathymetric Map of Lake Baikal / P. P. Sherstyankin, S. P. Alekseev, A. M. Abramov, K. G. Stavrov, M. De Batist, R. Hus, M. Canals, J. L. Casamor // Doklady Earth Sciences. 2006. Vol. 408, N 4. P. 564–569. 

Cyclonic circulation and upwelling in Lake Baikal / E. Troitskaya, V. Blinov, V. Ivanov, A. Zhdanov, R. Gnatovsky, E. Sutyrina, M. Shimaraev // Aquatic Sciences. 2015. Vol. 77, Is. 2. P. 171–182.  https://doi.org/10.1007/s00027-014-0361-8.

Ding Haiyong, Elmore Andrew J. Spatio-temporal patterns in water surface temperature from Landsat time series data in the Chesapeake Bay, U.S.A // Remote Sensing of Environment. 2015. Vol. 168. P. 335–348. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.07.009.

Ding Chao, Liu Xiangnan, Huang Fang. Temporal Interpolation of Satellite-Derived Leaf Area Index Time Series by Introducing Spatial-Temporal Constraints for Heterogeneous Grasslands // Remote Sens. 2017. Vol. 9(9), N 968. P. 1–12. https://doi.org/10.3390/rs9090968.

Feature-preserving interpolation and filtering of environmental time series / G. Mariethoz, N. Linde, D. Jougnot, H. Rezaee // Environmental Modelling and Software. 2015. Vol. 72. P. 71–76. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2015.07.001.

Gautam R. K., Omjai S. V. Sea Surface Temperature and Net Heat Flux Variation in The Gulf of Thailand Using Buoy, Meteorological and Remote Sensing Data // Coastal Engineering Journal. 2000. Vol. 42, N 4. P. 341–356.

Lake Baikal [Electronic resource] // UNESCO. URL: https://whc.unesco.org/en/list/754 (date of access: 02.08.2017).

Malm J., Jonsson L. A study of the thermal bar in Lake Ladoga using water sur-face temperature data from satellite images // Remote sensing of Environment. 1993. Vol. 44. P. 35–46.

Thomas A. C., Emery W. J. Relationship between near-surface plankton concentration, hydrography, and satellite-measured sea surface temperature // J. Geophy. Res. 1988. N 93 (C12). P. 15733–15748.

TiSeG: A Flexible Software Tool for Time-Series Generation of MODIS Data Utilizing the Quality Assessment Science Data Set / René R. Colditz, Christopher Conrad, Thilo Wehrmann, Michael Schmidt, and Stefan Dech // IEEE transactions on geoscience and remote sensing. 2008. Vol. 46, N 10. P. 3296–3308. 

Willmott C. J., Matsuura K. Advantages of the mean absolute error (MAE) over the root mean square error (RMSE) in assessing average model performance // Climate Research. 2005. Vol. 30. P. 79–82. https://doi.org/10.3354/cr030079.

Wyatt D., Tooley M. Aircraft Communications and Navigation Systems: Principles, Maintenance and Operation. Elsevier, 2007. 329 p. 


Полная версия (русская)