ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕКИ МОСКВЫ: ОТ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ ДАННЫХ К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ

<jats:p>Прогнозирование качества воды рек в условиях интенсивной урбанизации является актуальной задачей для обеспечения устойчивого водопользования, однако для р. Москвы подобные исследования на основе анализа временных рядов ранее не проводились. Целью работы является выявление закономерностей пространственно-временной изменчивости гидрохимических показателей р. Москвы и обоснование возможности их статистического прогнозирования. Исследование выполнено на основе данных мониторинга 2018–2023 гг. для 10 створов по 5 показателям: консервативные ионы (Cl–, SO42–), биохимически активные соединения азота (NH4+, NO3–) и нефтепродукты. Применен комплексный статистический подход, включающий критерий отношение среднего скользящего размаха к стандартному отклонению для оценки случайности временных рядов, корреляционный анализ Спирмена, метод нормированного размаха для определения персистентности, а также авторегрессионные модели со скользящим средним и метод Холта – Уинтерса для прогнозирования. Установлено, что изменения всех исследованных показателей носят неслучайный характер, что создает теоретическую основу для статистического прогнозирования. Выявлена выраженная пространственная неоднородность наследования гидрохимических характеристик вдоль русла: максимальные коэффициенты корреляции зафиксированы в верхнем течении (0,78–0,91) и на участках стабилизации ниже города (0,83–0,95), тогда как критические нарушения наследования приурочены к зонам интенсивного антропогенного воздействия и смешения вод различного генезиса. Показатели Херста (0,62–0,95) подтверждают персистентность рядов и наличие долговременной памяти. Метод Холта – Уинтерса обеспечил наилучшее качество прогнозов для консервативных ионов. Определены горизонты прогнозирования и участки приоритетного контроля, что позволяет оптимизировать систему мониторинга и обеспечить научное обоснование мер по устойчивому управлению водными ресурсами в урбанизированных условиях. Полученные результаты создают научную основу для оптимизации системы мониторинга и устойчивого управления водными ресурсами р. Москвы в урбанизированных условиях.</jats:p>