Батиметрическая карта Верхнетобольского водохранилища. Оценка рельефа и объемов вод водохранилища с использованием ДЗЗ
Верхнетобольское водохранилище — водохранилище на реке Тобол в Казахстане на территории Денисовского района Костанайской области.
Площадь водохранилища — 87,4 км², объём — 816,6 млн м³, длина — 40 км, ширина — 7,5 км, средняя глубина — 6,3 м, общая длина береговой линии — 120 км, площадь водосбора — 23 тыс. км².
В качестве основы для береговой линии Верхнетобольского водохранилища и определения максимального заполнения чаши был выбран снимок SENTINEL-2 S2B_MSIL2A с датой 10.05.2024, и имеющий процент облачности (PIXEL_CLOUD_PERCENTAGE) меньше 10% (рисунок 1).
а – канал Near infrared (Band 8); б – канал Green (Band 3); в – вычисленный индекс NDWI; г – переклассификация растра на водные и остальные объекты; д – конвертирование растра в полигональный слой; ж – результат проверки геометрии и исправлении топологических ошибок (правила must not overlap и must not have gaps).
Рисунок 1 – Вычисление Normalized Difference Water Index (NDWI) и переклассификация растровой поверхности
Рисунок 2 - Карта изобат Верхнетобольского водохранилища
Рисунок 3 – 3D визуализация Верхнетобольского водохранилища
Рисунок 4 - Карта проведенного профиля
Рисунок 5 – Профиль линии
Рисунок 6 – Цифровая модель рельефа
Проведена интерполяция текущих значений Верхнетобольского водохранилища, результаты сведены в таблицы 1-2.
Таблица 1 – Результаты интерполяции текущих значений Верхнетобольского водохранилища
|
Глубина, м |
Площадь полигонов по глубинам |
Объем чаши по глубинам |
||
|
км2 |
% от максимального |
км3 |
% от максимального |
|
|
0 |
74,25 |
100 |
401,6846 |
100 |
|
1 |
51,01 |
68,7 |
48,765 |
12,14 |
|
2 |
46,52 |
62,6 |
44,48 |
11,07 |
|
3 |
42,44 |
57,2 |
40,515 |
10,09 |
|
4 |
38,59 |
52,0 |
36,88 |
9,18 |
|
5 |
35,17 |
47,4 |
33,595 |
8,36 |
|
6 |
32,02 |
43,1 |
30,615 |
7,62 |
|
7 |
29,21 |
39,3 |
27,94 |
6,96 |
|
8 |
26,67 |
35,9 |
25,285 |
6,29 |
|
9 |
23,90 |
32,2 |
22,345 |
5,56 |
|
10 |
20,79 |
28,0 |
19,115 |
4,76 |
|
11 |
17,44 |
23,5 |
15,93 |
3,97 |
|
12 |
14,42 |
19,4 |
13,06 |
3,25 |
|
13 |
11,70 |
15,8 |
10,455 |
2,60 |
|
14 |
9,21 |
12,4 |
8,11 |
2,02 |
|
15 |
7,01 |
9,4 |
6,12 |
1,52 |
|
16 |
5,23 |
7,0 |
4,655 |
1,16 |
|
17 |
4,08 |
5,5 |
3,625 |
0,90 |
|
18 |
3,17 |
4,3 |
2,835 |
0,71 |
|
19 |
2,50 |
3,4 |
2,205 |
0,55 |
|
20 |
1,91 |
2,6 |
1,675 |
0,42 |
|
21 |
1,44 |
1,9 |
1,25 |
0,31 |
|
22 |
1,06 |
1,4 |
0,905 |
0,23 |
|
23 |
0,75 |
1,0 |
0,615 |
0,15 |
|
24 |
0,48 |
0,6 |
0,375 |
0,09 |
|
25 |
0,27 |
0,4 |
0,195 |
0,05 |
|
26 |
0,12 |
0,2 |
0,085 |
0,02 |
|
27 |
0,05 |
0,06 |
0,035 |
0,01 |
|
28 |
0,02 |
0,03 |
0,0147 |
0,0037 |
|
29 |
0,0094 |
0,013 |
0,0048 |
0,0012 |
|
30 |
0,0002 |
0,0003 |
0,0001 |
0,000025 |
Таблица 2 – Результаты сравнения основных плановых и текущих значений Верхнетобольского водохранилища
|
Параметры |
Данные 1966 года |
Данные 2024 года |
Отклонение |
|
Объём водохранилища |
816,6 млн м³ (при 100 %) |
401,6846 км3 |
-50,8% |
|
Полезный объем |
780,9 млн м3 |
не оценивался |
- |
|
Мертвый объем |
35,7 млн м3 |
не оценивался |
- |
|
Площадь водного зеркала |
87,4 км² |
74,25 км² (по оцифрованному полигону) |
-15,04% |
|
Максимальная глубина |
30 м |
30,8 м |
+2,6 % |
|
Общая длина береговой линии |
120 км |
125,1 км |
+4,25% |
На основе поставленных задач календарного плана в настоящем отчете были:
- проведены анализ и изучения возможности использования современных геоинформационных технологий при проведении геодезических/ топографических изысканий, оценки рельефа дна водохранилищ, территорий ГТС с использованием специализированных БПЛА, дронов – эхолотов и ДЗЗ;
- анализ по организации и проведения батиметрических исследований рельефа дна водохранилищ;
- создана батиметрическая карта Верхнетобольского водохранилища и проведено обновление данных глубин водохранилища;
- определена максимальная глубина водохранилища – 30 метров, что значительно превышает имеющиеся данные.