ИСТИНА

В данном исследовании предлагается решение актуальной задачи по разработке научно-обоснованной системы мониторинга и прогнозирования состояния водных объектов на основе следующих источников информационного обеспечения: 1) данных дистанционного зондирования Земли разных масштабов и типов съемки, 2) математических моделей гидрологических процессов; 3) регулярных наземных наблюдений. Основная цель проекта - разработка методов дистанционной диагностики для мониторинга, инвентаризации и контроля за различными составляющими системы “водосбор - водоток - водоем”, включая формирование стока на водосборе, затопление речных пойм, формирование и изменение мутности речных вод, русловые процессы на реках, тепловой и ледовый режим водных объектов, внутриводоемные процессы, экологическое состояние водоемов с целью последующего решения экономических, экологических и природоохранных задач

Согласно Техническому заданию к Соглашению № 8342 о предоставлении гранта в форме субсидии по теме «Разработка моделей и технологий дистанционной диагностики состояния и режима водных объектов суши», работы были направлены на обоснование структуры и содержания мониторинга за состоянием и изменением режима водных объектов с помощью дистанционных технологий и математического моделирования (этап 1), и разработку моделей и технологий дистанционной диагностики состояния и режима водных объектов суши (этап 2). Содержание работ включало 9 направлений, реализация исследований в рамках которых выполнялась в течении указанных двух этапов выполнения проекта: I. Особенности мониторинга и моделирования весеннего половодья с помощью наземной и дистанционной информации (1-й этап); разработка современных технологий накопления, обобщения и интерпретации дистанционной оперативной и режимной информации при мониторинге весеннего половодья (2 –й этап). II. Мониторинг мутности и температуры поверхностных вод с помощью методов дистанционного зондирования и наземных наблюдений (1-й этап); совершенствование методов дистанционного мониторинга мутности, температуры поверхности речных вод, процессов формирования и разрушения ледяного покрова (2-й этап). III. Диагностика состояния водных объектов суши при распространении загрязняющих веществ, при разливах нефти и нефтепродуктов на основе лидарных и информационных технологий (1-й этап); разработка единой системы технологий дистанционной диагностики состояния режима водных объектов суши с использованием моделирования типа «структура-активность» применительно к аварийным разливам нефти и нефтепродуктов (2-й этап). IV. Разработка информационной базы для совершенствования мониторинга и моделирования содержания кислорода в речных водах (1-й этап); методика мониторинга и моделирования содержания загрязняющих веществ и растворенного кислорода (2-й этап). V. Информационная и методическая основа дистанционного мониторинга русловых процессов (1-й этап); разработка методов дистанционного мониторинга русловых процессов (2-й этап). VI. Информационная и методическая основа гидролого-экологического мониторинга устьевых областей рек (1-й этап); гидролого-экологический мониторинг устьевых областей рек, эволюции водных объектов в зоне вечной мерзлоты (2-й этап). VII. Модели и технологии мониторинга лимнических процессов (1-й этап); обоснование стратегии оперативного и регулярного мониторинга экологического состояния водоемов и разработка методов диагностики внутриводоемных процессов (2-й этап). VIII. Особенности мониторинга фонового и трансформированного состояния водных объектов в пределах ООПТ с помощью методов дистанционного зондирования (1-й этап); мониторинг фонового и трансформированного состояния водных объектов в пределах ООПТ с помощью методов дистанционного зондирования (2-й этап). IX. Разработка нового курса лекций и практических работ «Мониторинг гидрологических процессов» По перечисленным направлениям получены следующие основные результаты: Направление I: (1.1.1) На основе анализа современной отечественной и зарубежной литературы показаны особенности мониторинга весеннего половодья с помощью дистанционной информации. (1.1.2) На основе современных гидрометеорологических данных рассмотрено изменение характеристик весеннего половодья рек ЕТР на примере трех крупных бассейнов - Северной Двины, Волги и Дона. Разработаны электронные карты характеристик весеннего половодья, опасных ледовых явлений. Разработаны научно-методические материалы к учебным курсам «Гидрология рек», «Гидрологические прогнозы», «Гидрология», «Моделирование гидрологических процессов», «Учение о гидросфере», «Введение в гидроинформатику», которые внедрены в образовательный процесс на кафедре гидрологии суши географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. (1.1.3) Описаны механизмы формирования и оценки обратных связей различного знака между динамикой климата субполярной зоны Северного полушария и физико-химическими процессами в поверхностной и подземной гидросфере криолитозоны – влияния меняющегося режима поверхностных и подземных вод криолитозоны на региональный и глобальный климат с использованием дистанционных методов. Показано, что на современном этапе коэволюции климата и человеческой цивилизации криолитоэффект проявляется в усилении положительных обратных связей между изменениями климата и метановым циклом в северных районах Арктики. Парниковый криолитоэффект, а также уменьшение альбедо подстилающей поверхности и дополнительные потоки водяного пара в атмосферу вследствие увеличения озерности северной зоны полярных территорий, являются важными факторами, обуславливающими планетарный максимум наблюдаемых изменений климата в Арктике и Субарктике. (1.1.4) Выполнена оценка параметров стохастических моделей колебаний стока по данным инструментальных наблюдений. (1.1.5) Проведен анализ пространственной изменчивости стока, выявлены нарушения стационарности многолетних колебаний, распределений экстремумов стока. Основной особенностью современных изменений водного режима рек на рассматриваемой территории является существенное увеличение в последние 30 лет водности в меженные периоды, особенно в зимние месяцы. То же наблюдается и для минимального стока. Особо обращает на себя внимание тот факт, что выявленные изменения меженного и минимального стока охватывают одновременно обширные территории; при этом величина этого изменения как мера реакции стока на нестабильность климатических процессов зависит от физико–географических условий и конкретных особенностей водосборов. В результате произошедших изменений сезонного стока на преобладающей части ЕТР годовой сток превысил норму. Однако величина этого превышения столь несущественна для того, чтобы делать однозначный вывод о направленных систематических изменениях в многолетних колебаниях водных ресурсов. Результаты статистических расчетов свидетельствуют о том, что происходящие изменения водности в годовом разрезе находятся в пределах естественной изменчивости. (1.1.5) Разработана физико-математическая модель таяния в гляциально-нивальной зоне, отвечающая современным техническим возможностям измерения метеоэлементов. (1.1.6). Реализация физико-математической модели таяния снега и льда в гляциально-нивальной зоне бассейна р.Терек при различных сценариях изменения климата приведена на примере бассейна р.Джанкуат. Сравнение результатов расчёта слоя таяния по модели с натурными наблюдениями по сети реек показало хорошую воспроизводимость моделью измерений абляции для всей территории ледника. При увеличении встречного излучения атмосферы вследствие усиления парникового эффекта на 1,5 Вт/м2, увеличение температуры воздуха за период абляции на 4°С, увеличении площади моренного чехла на 180% и уменьшения прозрачности атмосферы на 5%, слой таяния ледника Джанкуат увеличится на 12–40 % в зависимости от высотной зоны. При этом если площадь ледника сократится на 30%, то объём стока с ледника увеличится на 8%. (2.1.4) Разработаны технологии получения дистанционной информации и выдачи результатов ее обработки через ГЕОПОРТАЛ МГУ (1.1.7). Произведена оценка точности определения снегозапасов методом пассивного микроволнового зондирования по данным за 2003-2010 гг. Расхождение между фактическими данными снегосъемок и максимальными снегозапасами микроволновой съемки для бассейнов рек Дон и Ока составляет примерно 33-35%, для реки Северная Двины - 53%. На отклонение данных оказывают влияние в основном два фактора: наличие потеплений и привнос за их счет жидкой фазы в снег, обнуляющей показания спутника, и залесенность территории водосбора, обе проблемы учитываются в алгоритме восстановления запасов воды в снеге (2.1.1). Проведено моделирование гидрографов стока на основе программного комплекса Ecomag c использованием цифровых моделей рельефа, полученных на основе радарных космических съемок (2.1.2). Составлены новые методики краткосрочных прогнозов гидрографов стока рек и притока воды к водохранилищам на основе модели формирования стока Ecomag и по мезомасштабной модели циркуляции атмосферы WRF, а также предложены различные варианты их корректировок. Проверочные краткосрочные прогнозы притока к Можайскому, Истринскому и Озернинскому водохранилищам с заблаговременностью от 1 до 5 суток по прогнозным значения метеорологических характеристик, полученным по модели WRF за период половодья 2010 г. оправдались (2.1.3). Разработана методика расчета площади затапливаемых территорий при колебаниях уровней и расходов воды на верхней границе расчетных участков рек на основе учета закономерностей руслового добегания вод и дешифрирования космических снимков. Составлены рекомендации по использованию гидравлических моделей затопления речных пойм и дельтовых равнин. Проанализировано влияние коэффициента шероховатости на скорости и глубины в русле и на пойме. Проведен анализ применения дистанционных данных о рельефе территории и затоплении пойм в период половодья. При наличии космических снимков среднего и высокого разрешения (выше 30м) и входной гидрологической информации для модели за те же даты, появляется возможность сопоставить расчетные и реально наблюдавшиеся (полученные с космических снимков) границы затопления территории. Таким образом, реализуется дополнительный способ контроля правильности рассчитанных уровней и исходной информации о рельефе, показавший высокую эффективность. Применение дистанционных данных о рельефе, полученных на основе радиолокационных снимков среднего пространственного разрешения, находящихся в открытом доступе, в моделировании затопления пойм, показало их недостаточную точность. На основе математического моделирования процесса заливания речных пойм доказана возможность возникновения кинематического эффекта. Он проявляется на участках речных долин, для которых характерны широкие двух- или односторонние поймы (Вп > 2 Вр). В таких случаях кинематический эффект изменения средней скорости объединенного потока соответствует расходам воды малой обеспеченности (1−5 %) (2.1.6). Разработана методика оценки опасности водного и ледового режима в период весеннего половодья для населения и хозяйства с помощью ГИС-технологий, на основе которой проведено районирование отдельных речных бассейнов и ЕТР в целом по степени опасности ледовых явлений (2.1.5). Разработаны научно-методические материалы к учебным курсам «Гидрология рек», «Гидрологические прогнозы», «Гидрология», «Моделирование гидрологических процессов», «Учение о гидросфере», «Введение в гидроинформатику», которые внедрены в образовательный процесс на кафедре гидрологии суши географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Направление II: (1.2.1). Выполнен анализ проблемы дистанционного зондирования водных объектов. Из космоса можно определять расходы и уровни воды, ее прозрачность, мутность и температуру. Для объективной интерпретации космической информации необходима подспутниковая информация, характеризующая состояние водных объектов на основе их прямого наземного определения. Для измерения мутности природных вод используется красный диапазон световых волн (600 – 760 нм). Для снимков Sea-WiFS спектра 550 нм верхний порог чувствительности соответствует 30 г/м3, а для спектральной зоны 650 нм − 150–200 г/м3 . Для рек с шириной меньше 5 м необходимо использовать космические снимки с высоким разрешением (0,5 м, Worldview). Получены зависимости между яркостью изображений водной поверхности в ближнем инфракрасном диапазоне и с синхронно измеренными значениями мутности на основе базы подспутниковых данных по рекам Камчатки и Селенги. Выявлены ограничения в применении дистанционных методов для определения мутности речных вод. Для изученных водотоков граничное содержание в воде взвеси не превышает 500 г/м3. Проверена эффективность оптических методов для наземного определения мутности речных вод. Обоснована система уравнений для перевода значений оптической мутности в весовое содержание взвешенных частиц в воде. Уравнения и их параметры имеют географическую природу изменения. Они изменяются в зависимости от природной зоны формирования стока, размер реки, фазы водного режима, а также от хозяйственной освоенности водосборов. (1.2.2) Определение температуры воды методами ДЗ производится световыми лучами длиной 10.40–12.50 мкм. Сведения о тепловом состоянии рек и водоемов можно получать с метеорологических спутников NOAA (радиометр AVHRR), Landsat-5 и Landsat-7 (6 канал радиометров TM и ETM соответственно), TERRA (радиометры MODIS и ASTER), AQUA (радиометр MODIS). Существуют ограничения на размеры водных объектов – их размеры должны превышать несколько сотен метров. Точность данных, получаемых с помощью радиометра MODIS, не превышает 0.3–0.5oC. Они применимы только для изучения крупных водных объектов и неоднородностей поля их поверхностной температуры. Большую точность определения температуры воды обеспечивают камеры зондирования системы ASTER (0.02oС). Космические снимки TerraASTER позволяет оценить кинетические (энергетически обусловленные) значения температуры воды в реках и водоемах в абсолютных значениях температуры. Абсолютная погрешность определения поверхностной температуры воды составляет 1− 40К (относительная погрешность равна 0.30К). (1.2.2, 2.2.2). Получена шкала соответствия яркостных (или цветовых) свойств космических снимков и весовых (оптических) значений мутности речных вод (2.2.1). Для мониторинга ледовой обстановки рекомендована радиолокационная космическая съемка, позволяющая давать качественную оценку ледового покрова (неподвижный лед, обводнение и дефрагментация льда, наличие и расположение промоин и полыньи, районы ледохода и свободной от льда воды), выделять участки торошения и заторов (2.2.3). Направление III: (1.3.1) Показано, что нефтегенное загрязнение водных объектов, связанное с крупномасштабными разливами нефти при аварийных ситуациях, может приводить к чрезвычайным экологическим ситуациям, с тяжелыми последствиями для биоты (в первую очередь, гидробиоты) и населения, если им потребляется вода, загрязненная нефтегенными углеводородами. Среди технологий мониторинга вод при нефтегенном загрязнении важную роль играют дистанционные технологии, которые позволяют контролировать разливы нефти как в локализованных зонах, так и на больших пространствах, охваченных загрязнением в связи с его пространственным распространением по площади и по объему водного объекта. Традиционные лидарные технологии, как правило, используются для наблюдения за тем слоем гидрофобных углеводородов, который формируется на поверхности воды. В данной работе показано, что применение флуоресцентных лидаров высокой мощности позволяет также осуществлять наблюдение за эмульгированной и растворенной частью нефтегенного загрязнения при пороге чувствительности в пределах значений рыбохозяйственного ПДК на нефтепродукты и с достаточной специфичностью. Исследованы также некоторые возможности подобных лидаров при загрязнении вод в присутствии ледяного покрова. Учитывая ограничения в применении лидаров при наличии ледового покрова на водном объекте, в данной работе рассмотрена возможность комбинированного применения лидаров и автоматических постов контактного типа, разработанных при участии ИВП РАН. Использование такой комбинации целесообразно, например, для случая разливов нефти при её добыче с морских платформ, установленных на шельфе в условиях Арктики. (1.3.2) В работе проанализирована также необходимость оценки токсичности индивидуальных углеводородов в составе разливов нефти после обнаружения этих разливов. Показана необходимость такой оценки и рекомендовано для этих целей использование различных информационных источников, в первую очередь, международных и национальных баз данных по токсичности химических веществ. Произведен анализ информационных источников и на его основе сформирована автоматизированная поисковая система. При выборе информационных источников произведен анализ их легитимности с позиции правовой применимости этих баз в России. В целом, лидарная технология, использующая при регистрации нефтегенного загрязнения мощные флуоресцентные лидары, её сочетание с технологией, использующей автоматизированные посты мониторинга контактного типа, а также с информационными технологиями оценки токсичности компонентов разлива должна явиться важной составной частью системы снижения экологических рисков при экстремальных нефтегенных загрязнениях. (1.3.3, 2.3) Представлена единая система технологий дистанционной и контактной диагностики экологического состояния водных объектов суши при нефтегенных загрязнениях, включая аварийные разливы нефти. Для реализации дистанционных технологий предлагается использовать флуоресцентные лидары и станции аэрогамма-съемки, регистрирующие естественную радиоактивность нефти. Для обработки результатов предлагается использовать информационные технологии как на основе международных и национальных баз данных, содержащих информацию о токсичности углеводородов, так и на основе расчетных методов прогноза токсичности в зависимости от химической структуры тестируемого соединения; приводятся примеры таких расчетов. (2.3) Показано, что проблема оценки экологических последствий аварийных сбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в водные объекты по-прежнему остается актуальной. Для идентификации изучаемого водного объекта и свойств ЗВ для создаваемой математической модели формируются соответствующие базы данных. База гидрологических данных в частности должна: уровни воды в различных характерных пунктах в определенные временные интервалы, графики колебаний уровня воды, сведения о величине прилива на устьевом участке реки, сведения о средней скорости течения на реке по участкам. Для учета влияния ветровой нагрузки на динамику потока в качестве факторов, влияющих на решение задачи, следует рассматривать известные натурные суточные изменения скорости и направления ветра, изменение температуры воздуха. Эти данные, используемые в качестве граничных и начальных условий, а также для калибровки математической модели формируется в результате экспедиционных работ на водных объектах и по опубликованным данным в различных изданиях (например, из Атласа Единой глубоководной системы). База гидрометрических и морфологических данных формируется с использованием результатов экспедиционных работ и по известным лоциям. Некоторые детали использования этих данных изложены ниже при описании интерфейса. База гидрохимических данных включает необходимые знания по сезонной изменчивости фоновых величин загрязняющих веществ. (1.3.4.) Создан программный комплекс для расчета распространения загрязняющих веществ в реке, основанный на системе дифференциальных уравнений динамики и переноса, в котором используется принцип, возникший первоначально для решения уравнений газовой динамики. Это возможно, поскольку уравнения мелкой воды над горизонтальным дном при отсутствии диссипации и ускорения Кориолиса с точностью до обозначений совпадают с уравнениями для баротропных течений газа с показателем адиабаты равным двум. Важным моментом при создании этого метода является использование точного решения соответствующей автомодельной задачи в численном алгоритме. Благодаря этому подходу удается преодолеть сложности расчета течений при больших градиентах искомых величин, а также русел с переменным рельефом дна. Направление IV: (1.4) В результате проведённых работ создана информационная база данных для рек бассейнов Амура, Лены, Оби (без Иртыша) и Волги. Она включает в себя сведения о кислородном режиме рек, о некоторых факторах, влияющих на содержание в воде кислорода, а также – сведения об антропогенных изменениях кислородного режима водотоков. Предложена графическая модель, описывающая характер кислородного режима рек в бассейне Оби в зависимости от высоты местности. Предпринята попытка построения модели множественной регрессии для характеристик кислородного режима рек в бассейне Оби. Показано, что с помощью величин уклона водной поверхности рек и их порядков можно создавать статистические модели среднемесячных величин содержания растворённого кислорода удовлетворительного качества. Проведен расчёт антропогенных изменений растворённого в воде кислорода с помощью модели Стритера–Фелпса (2.4.1). Ухудшение качества водных ресурсов, связанное с поступлением загрязняющих веществ от точечных и диффузных источников, а также вторичного загрязнения водных масс за счет загрязненных ДО приводит к существенным осложнениям в обеспечении качественными водными ресурсами населения и предприятий. Проведенные исследования показали, что при мониторинге загрязняющих веществ необходимо учитывать не только расположение точечных источников загрязнения: промышленные предприятия, непосредственно сбрасывающие ЗВ в воду, дождевой смыв ЗВ с городских территорий, но и вторичное загрязнение вод (2.4.2). Направление V: (1.5.1, 2.5) Даны методические основы дешифрирования космических снимков при исследовании русел и пойм и их использования для оценки русловых деформаций на реках России с привлечением различного картографического материала, фиксирующего состояние русел и пойм на определенные временные срезы. Это дало возможность проследить эволюцию русел при изменении водности рек или их трансформации при антропогенных воздействиях. Приведены методы и приемы выявления тенденций изменений морфологии и динамики русел и пойм при направленных и периодических колебаниях водности, в том числе в условиях глобальных климатических изменений. Проведено исследование влияния речного потока в период повышения температуры воды на деформации береговых склонов, сложенных вечномерзлыми породами с включением пластов льда, с учетом процессов термоэрозии, термокарста, солифлюкции и суффозии. Исследование проводилось с помощью лабораторного моделирования, результаты которого являются основой верификации предполагаемой разработки математической модели. На основе формулы для транспортирующей способности потока и натурных данных по уменьшению размывающей скорости потока в зависимости от вида криогенной текстуры грунта в мерзлом состоянии и льдистости за счет ледяных включений была получена формула для транспортирующей способности потока в условиях многолетней мерзлоты. Экспериментально было проверено, что поперечный транспорт вещества обратно пропорционален льдистости и прямо пропорционален скорости оттаивания (1.5.2). Разработаны научно-методические материалы к учебному курсу «Русловые процессы», которые внедрены в образовательный процесс на кафедре гидрологии суши географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Направление VI: Проведен анализ возможности использования различных съемочных систем и методов дешифрирования для различных опасных гидрологических процессов в дельтах (1.6.1). Оценка трансформации состояния устьев рек России сделана с учетом изменений, во-первых, внешних факторов устьевых процессов (прежде всего – естественных и антропогенных колебаний стока воды и наносов рек и уровня приемных водоемов), во-вторых, водохозяйственных и гидротехнических мероприятий в пределах самих устьев рек (1.6.2). Предметом мониторинга устьевых областей должны быть комплекс гидрометеорологических характеристик, гидрохимических и гидробиологических показателей, направленность и интенсивность морфологических процессов, комплекс наблюдений за опасными гидрологическими явлениями. Блок наблюдений должен включать режимный и оперативный спутниковый мониторинг (или периодическую аэрофотосъемку), наземный (стационарный) гидрометеорологический мониторинг, экспедиционные (обследования местности и водных объектов. Предлагается введение нового раздела и практического задания в структуру учебного курса «Гидрология морей и устьев рек» по направлению подготовки бакалавров «Гидрометеорология» (2.6.1). В лабораторных условиях исследовалось взаимодействие речного стока с мёрзлыми грунтами при изменении термических (потепление) и механических (влияние дождя) внешних воздействий. Определялись время оттаивания грунта, инфильтрация в грунте, перенос наносов в русле под воздействием склоновых потоков, вызванных как естественным оттаиванием мёрзлых грунтов, так и дождевыми потоками. Предложена модель прогнозирования динамики русла рек в многолетнемёрзлых породах под влиянием внешних воздействий. Описаны механизмов перехода неподвижных водных объектов субарктической зоны из одного состояния в другое, их климатогенному значению, а также методике дистанционного мониторинга этапов их развития. Представлено описание неподвижных водных объектов в панарктической зоне. Приведены результаты статистического анализа многолетних изменений основных климатических характеристик в субарктике и отклика основных параметров криолитозоны на них. Описана физическая основа смены знака обратной климатической связи между изменениями климата и эволюцией неподвижных водных объектов в субарктических районах. Описаны наиболее эффективные на сегодняшний день методы мониторинга развития неподвижных водных объектов и связанных с этим физических свойств подстилающий поверхности панарктической зоны (2.6.2) Направление VII: (1.7.1) Представлена методика и результаты специального полевого эксперимента, проведенного в Красновидовском плесе Можайского водохранилища с целью изучения краткосрочной временной и пространственной изменчивости физических и экологических характеристик водной массы в пределах плеса. Установлено, что для большинства исследованных неконсервативных летом характеристик в морфологически простом (однолопастном) водохранилище пространственная изменчивость заметно больше, чем внутрисуточная. (1.7.2) Представлено описание гидрологической модели водохранилища, основанной на одномерном алгоритме расчета вертикальной структуры водоема, примененном к отдельным отсекам, выделенным по продольной оси водохранилища. Детально описана последовательность расчета гидрологической структуры водохранилища в блоке тепломассообмена (ТМО) и в блоке трансформации экологически значимых неконсервативных веществ (ТЭВ). Приведены основные балансовые уравнения расчетных блоков и результаты валидации модели по данным учащенных полевых наблюдений с использованием критерия S/σ и критерия Тила. Приведены результаты моделирования процессов, определяющих особенности экосистемного круговорота растворенных и взвешенных веществ и формирования качества воды в водохранилищах замедленного многолетнего регулирования. Проанализированы факторы процессов первичного продуцирования водохранилищ и показано, что доминирующим фактором вспышек цветения водорослей в большинстве случаев выступает концентрация в воде минерального фосфора, поле которого формируется в водохранилище в результате внешней нагрузки и комплекса внутриводоемных процессов. Результаты полевых экспериментальных исследований и модельных расчетов свидетельствуют о существенной роли в функционировании экосистемы водохранилищ плотностных циркуляций, скорости переноса воды в которых могут достигать 10–12 см/с. Кроме того, в период нагревания водоема количество теплоты, переносимое вертикальными составляющими теплового баланса, в 1,5–2 раза меньше переносимого гравитационными течениями. Приведены результаты многовариантных сценарных расчетов изменений фосфорной нагрузки на водохранилищах, существенно отличающихся по режиму регулирования стока и по морфометрии. На основании этих расчетов установлено, что чем медленнее водообмен и чем сложнее морфологическое строение ложа, тем сильнее водоем трансформирует сток фосфора в нижний бьеф гидроузла и наиболее эффективно работает на самоочищение проходящих через него речных водных масс при увеличении фосфорной нагрузки. Приведены принципы организации сети мониторинга на водохранилищах – источниках водоснабжения. Разработаны регламенты регулирования стока при различных гидрометеорологических условиях (2.7) Направление VIII: На примере национального парка "Валдайский" рассмотрены особенности мониторинга фонового и трансформированного состояния водных объектов в пределах ООПТ с помощью методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий. Показано, что для регулирования и контроля рекреационной деятельности на территории парка может оказать проведение периодического мониторинга с привлечением спутниковой информации. Наиболее эффективным будет развитие двух направлений: дешифрирование снимков высокого разрешения для отслеживания изменений в характере использования территории; развитие методов дистанционного зондирования для оценки экологического состояния охраняемых водных объектов (1.8, 2.8). Направление IX: На основе комплекса методик и результатов, полученных в проекте, разработана программа нового курса лекций и практических работ «Мониторинг гидрологических процессов», предназначенного для студентов, обучающихся в университетах по направлению подготовки 021600.62 «Гидрометеорология». В результате освоения дисциплины, студенты должны знать: теоретические основы и методические принципы получения информации о значениях гидрометеорологических величин дистанционными методами измерений; определять методами дистанционных измерений физические и морфологические характеристики водных объектов; владеть навыками получения данных дистанционного зондирования, методами их анализа и навыками использования результатов данного анализа в научных, прикладных и производственных целях (2.9).