№ 5 (2019)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗЕМЛЕ

Мониторинг оползневых процессов с помощью космических интерферометрических радаров l-диапазона на примере обрушения склона берега реки Бурея

Бондур В.Г., Захарова Л.Н., Захаров А.И., Чимитдоржиев Т.Н., Дмитриев А.В., Дагуров П.Н.

Аннотация

Анализируются возможности интерферометрической съемки с помощью космических радаров L-диапазона PALSAR-1 и PALSAR-2 спутников ALOS-1 и ALOS-2 для исследования оползневых процессов на примере катастрофического схода грунта объемом ~18.5 млн. м3 на реке Бурея в декабре 2018 года. Выявлены подвижки поверхности оползня и оценена их интегральная амплитуда на временных интервалах до 2 лет. Установлено, что летние снимки менее информативны из-за резкой потери когерентности вследствие обильных дождевых осадков, а практически все зимние пары снимков, сделанные при низких отрицательных температурах, обладают высокой когерентностью вследствие стабильности диэлектрических свойств древесной растительности и подстилающих почв. На основании анализа динамики развития оползневого процесса на десятилетнем интервале времени показано, что смещения почв по склону были невелики в 2006–2010 гг. (1.6–1.9 см/мес.), в 2015–2016 гг. они значительно возрастали (4.7–4.9 см/мес.), а максимальная измеренная скорость смещений была достигнута летом 2016 года (10.7 см/мес.). Сделано предположение о том, что активизация оползневого процесса пришлась на время завершения наполнения чаши водохранилища в 2006–2009 гг. и была спровоцирована как первоначальным подъемом, так и сезонными колебаниями уровня воды.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):3-14
pages 3-14 views

Местные катабатические ветры Российской Федерации и их наблюдение с помощью космической радиолокационной съемки.

Иванов А.Ю.

Аннотация

Данные радиолокаторов с синтезированной апертурой предоставляют новые возможности для наблюдения и изучения местных катабатических ветров (бора и фён) над морями в различных регионах Российской Федерации и прилегающих стран. Воздействие этих ветров на характеристики мелкомасштабного ветрового волнения приводит к формированию характерных проявлений на поверхности моря, которые в свою очередь отображаются на космических радиолокационных изображениях (РЛИ). Данные спутниковой радиолокации, в отличие от подспутниковых наблюдений, позволяют увидеть явление в прибрежных зонах морей и крупных озер, судить об их пространственных масштабах и определить ряд количественных характеристик. Анализ массива РЛИ показывает, что местные ветры — бороподобные и фёноподобные, имеют похожие характеристики и охватывают обширные акватории внутренних и окраинных морей РФ. Схожесть проявлений местных ветров однозначно говорит об одних и тех же физических и аэрогидродинамических механизмах их возникновения и отображения на РЛИ. Показано, что данные космической радиолокации, представляющие собой двумерные картины «замороженного ветра», крайне полезны для исследования и мониторинга местных ветров над морями РФ, и особенно там, где сеть метеостанций крайне редка.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):15-35
pages 15-35 views

Использование мини-дрифтеров для проведения подспутниковых измерений параметров прибрежных течений

Лаврова О.Ю., Соловьев Д.М., Строчков А.Я., Назирова К.Р., Краюшкин Е.В., Жук Е.В.

Аннотация

Представлены результаты натурных измерений параметров прибрежных течений с помощью лагранжевых мини-дрифтеров. Дрифтерные эксперименты проводились синхронно со спутниковой съемкой с помощью MSI Sentinel-2, OLI Landsat-8 и OLCI Sentinel-3. Показано, что использование недорогого и простейшего в изготовлении прибора, каким является мини-дрифтер, позволяет получать оперативную информацию о параметрах прибрежных течений. В экспериментах апреля–мая 2019 г. в северо-восточной части Черного моря удалось оценить скорости прибрежных течений и определить минимальное расстояние, на которое Основное черноморское течение подошло к берегу. Траектории мини-дрифтеров позволили пронаблюдать проявления инерционных колебаний, пространственные характеристики которых практически невозможно измерить другим способом. Оценено влияние вихревых структур, проявляющихся на спутниковых изображениях видимого диапазона, на распространение мини-дрифтеров.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):36-49
pages 36-49 views

Тенденции изменения приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации и их пространственная локализация

Федоров В.М., Сократов С.А., Фролов Д.М.

Аннотация

Спутниковые измерения общего потока приходящей к Земле солнечной радиации (Total solar irradiance) проводятся с 1977 г. К настоящему времени получен непрерывный ряд изменений общего потока солнечной радиации. В многолетних изменениях солнечной радиации определен 11-летний цикл и его амплитуда. Однако в регулировании поступления солнечной радиации к Земле (без учета атмосферы) и распределении ее по земной поверхности (солярный климат Земли) выделяются два механизма, имеющие различную физическую природу. Один механизм связан с изменением активности Солнца. Другой механизм определяется небесно-механическими процессами, изменяющими элементы земной орбиты (расстояние Земля–Солнце, продолжительность тропического года и др.), наклон оси вращения и связанные с ними изменения в инсоляции Земли. Выполненные расчеты инсоляции, связанные с небесно-механическими процессами, составляют основу для дифференциации данных спутниковых наблюдений по изменениям общего потока радиации (Total solar irradiance) относительно механизмов разной физической природы. Создана возможность для оценки вклада солнечной активности и небесно-механических процессов в изменения общего потока приходящей к Земле солнечной радиации.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):50-58
pages 50-58 views

Детальное геологическое картографирование Олон-Овоотского золоторудного узла (Южная Монголия) на основе дешифрирования космоснимков среднего и высокого пространственного разрешения

Задорожный М.В., Зольников И.Д., Глушкова Н.В.

Аннотация

В статье изложены результаты дешифрирования территории Олон-Овоотского рудного узла по космическим снимкам среднего и высокого пространственного разрешения. В качестве основы дешифрирования был выбран снимок Sentinel-2, который был подвергнут орторектификации и приведен к единому пространственному разрешению (10м). Для выделения площадных объектов использованы индексы гидроксида железа и силиката железа на снимках Sentinel-2. Для выделения участков сгущения кварц-карбонатных жил на снимках Sentinel-2 анализировалась субпиксельная структура на основе привлечения к дешифрированию космоснимков высокого пространственного разрешения из информационного ресурса GoogleEarth. Для структурно-морфологического дешифрирования с выделением линеаментов оказалось не обязательным исследование спектрального домена на снимках высокого разрешения. Дешифрирование данных дистанционного зондирования Земли позволило существенно уточнить геологическое строение территории и перейти от уровня картографирования масштаба 1: 200 000 к составлению планов на ключевые участки масштаба 1: 20 000. Комплексирование космических снимков разного функционального масштаба обеспечило увеличение закартированных геологических объектов (например, даек) на порядок. Детальное картографирование территории позволило вплотную подойти к геоинформационному моделированию геологических структурных элементов — прогнозных индикаторов.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):59-71
pages 59-71 views

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Использование матриц высот SRTM в предварительных расчетах и картографировании глубин потенциального паводкового затопления речных пойм.

Орлянкин В.Н., Алешина А.Р.

Аннотация

В статье показаны возможности использования модели SRTM с целью поисков оптимальных вариантов детальных наземных инженерных изысканий в условиях плоскоравнинных безлесных территорий. Авторами проведено исследование точности модели SRTM по территории Российской Федерации южнее 60° с. ш., а также сопредельным странам (17 стран Европы и 10 стран Азии). Демонстрируется составленная карта зональности выявленных систематических ошибок матрицы высот SRTM. На примере Раменского участка долины реки Москва (в районе городов Жуковский и Раменское) определены абсолютные высоты поверхности зоны паводкового затопления, рассчитаны и картированы границы и глубины затопления при паводке 1% обеспеченности. Предложены карты объектов инженерной защиты от затопления территории этого участка в масштабе 1:100 000 и крупнее, а также частей долин рек Москва и Ока в более мелком масштабе — 1:1 000 000.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):72-81
pages 72-81 views

КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ,СИСТЕМЫ И ПРОГРАММЫ ИЗК

Малые космические аппараты в дистанционном зондировании Земли

Гансвинд И.Н.

Аннотация

Рассмотрены инновационные технические решения, которые привели к разработке малых космических аппаратов (МКА), новые возможности организации ДЗЗ на основе группировок малых спутников, позволившие удовлетворить потребность в систематической сплошной съемке с минимальным временным интервалом между просмотрами любого района при оправданных затратах. Целью работы является исследование возможностей, как и ограничений, связанных с использованием МКА в области ДЗЗ, анализ проблем проектирования, развертывания и эксплуатации группировок малых спутников, обеспечения пользователей оперативной информацией.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):82-88
pages 82-88 views

Оценка функциональных ожиданий тематических потребителей от оптических КС ДЗЗ среднего разрешения

Селин В.А., Емельянов А.А., Сизов О.С., Емельянов К.С., Борисов А.В.

Аннотация

По итогам прямого взаимодействия с различными группами потребителей установлено, что в структуре требований по всем тематическим направлениям в настоящее время на первый план выходит географический охват, регулярность и периодичность съемки. Вторым по значимости приоритетом является обеспечение качества спектрорадиометрических характеристик в контексте их абсолютных показателей и стабильности во временном ряду всего архива съемки с возможностью предоставления данных в физических величинах отражательной способности, либо спектральной яркости отраженной радиации/яркостной температуры. Требования к пространственному разрешению в рамках отдельно выделенного класса данных, а также к наличию панхроматического канала не являются значимыми для большинства респондентов. В понимании тематических пользователей опосредованные требования к характеристикам целевой аппаратуры ДЗЗ формируются через прямые требования к исходным данным ДЗЗ. При создании перспективных КС ДЗЗ со стороны государственного заказчика целесообразно проведение регулярных опережающих исследований пользовательских ожиданий и предпочтений для того, чтобы в полной мере согласовать и интегрировать их в технические задания на различные изделия космической системы. В целом, для эффективного обобщения различных, зачастую противоположных, функциональных ожиданий целесообразно проведение всестороннего обсуждения, обеспечивающего механизм обратной связи как от полномочных представителей основных потребителей, так и от разработчиков целевой аппаратуры и космических систем ДЗЗ.

Исследование Земли из космоса. 2019;(5):89-98
pages 89-98 views