№ 4 (2023)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗЕМЛЕ
Регистрация из космоса аномалий различных геофизических полей при подготовке разрушительных землетрясений в Турции в феврале 2023 г.
Аннотация
С использованием космических данных проведены исследования вариаций параметров различных геофизических полей при подготовке разрушительных землетрясений, произошедших на территории Турции в феврале 2023 г. с магнитудами 6 ≤ М ≤ 7.8. Установлено, что аномалии этих параметров проявлялись за время от 34 до 25 дней до этих землетрясений в виде резкого понижения значений относительной влажности и уходящего длинноволнового излучения, а также в увеличении плотности локальных линеаментов. За 19–9 дней до анализируемых сейсмических событий выявлены повышения температур земной поверхности и приповерхностного слоя атмосферы, относительной влажности, уходящего длинноволнового излучения, а также значений аэрозольной оптической толщины и полного электронного содержания ионосферы. В период от 5 до 2 дней до этих землетрясений зарегистрированы понижения температур земной поверхности и приповерхностного слоя атмосферы, потока уходящего длинноволнового излучения, полного электронного содержания ионосферы, а также повышение относительной влажности и увеличение длины секущих лучей роз-диаграмм региональных линеаментов. Определены количественные характеристики этих аномалий.



Прогнозирование золото-серебряного оруденения в пределах пепенвеемской рудной зоны чукотского полуострова на основе космической съемки ресурс, канопус и ASTER
Аннотация
При дешифрировании материалов космического зондирования восточной части Чукотского полуострова в масштабе 1 : 50 000 выявлены структурные элементы тектоно-вулканогенного генезиса, представленные линейными, дуговыми, кольцевыми, зонально-концентрическими структурными элементами различного ранга. Кольцевые структуры диаметром до 2 км и секущие их дизъюнктивы преимущественно северо-восточного и субмеридионального простирания контролируют локализацию золотого оруденения Пепенвеемской рудно-россыпной зоны. На основе компьютерной обработки ИК-космической съемки ASTER в Пепенвеемской зоне выявлены площади развития гидротермально-измененных пород (березитов, вторичных кварцитов, серицит-гидрослюдисто-кварцевых метасоматитов) генетически связанных с оруденением. Применение космической съемки высокого разрешения в совокупности с геофизическими данными позволило в масштабе 1 : 10 000 наметить приуроченные к вулкано-купольным структурам, золотоперспективные участки, которые характеризуются повышенной плотностью линеаментов и связаны со становлением субвулканических риолитов.



Влияние ветра и стока реки Юкон на водообмен между Беринговым и Чукотским морями
Аннотация
Проведен анализ водообмена между Беринговым (Тихий океан) и Чукотским (Северный Ледовитый океан) морями в летний период с использованием спутниковых данных по уровню моря, геострофическим течениям и данных измерений расхода вод в Беринговом проливе. Показано, что наблюдается хорошее согласие (r = 0.85, июль–октябрь 1997−2019 гг.) между скоростями геострофических течений (спутниковые данные) и измерениями переноса вод (данные буйковых станций) через Берингов пролив. Установлено, что временная изменчивость расхода вод через Берингов пролив определяется вариациями уровня моря в южной части Чукотского моря (66°–68° N, 170°–172° W). Усиление ветров восточных (западных) румбов сопровождается снижением (повышением) уровня моря в южной части Чукотского моря и, как следствие, увеличением (уменьшением) поступления вод через Берингов пролив. Увеличение (уменьшение) стока р. Юкон сопровождается повышением (снижением) уровня моря и изменениями в циркуляции вод в северной части Берингова моря и Чукотском море.



Изучение распределения по размерам термокарстовых озер восточной части Российской Арктики на основе совмещения данных со снимков Sentinel-2 и Канопус-В
Аннотация
Статья посвящена вопросам дистанционных исследований распределения термокарстовых озер по размерам на территории восточной части Российской Арктики. Исследования проведены на арктических территориях Северо-восточной (Якутия) и Чукотской тундр, представляющих сравнительно однородные по природным свойствам области, называемые здесь экорегионами. Дистанционные исследования распределения термокарстовых озер по площадям проведены с использованием космических снимков с аппаратов Канопус-В и Sentinel-2 (с пространственным разрешением 2.1 и 20 м соответственно), полученных в летние месяцы 2017–2021 гг. Дешифрирование озер проведено с использованием мозаики спутниковых снимков Sentinel-2, обеспечивающей полное покрытие исследуемых территорий, снимков Канопус-В на 12 тестовых участках и средств QGIS 3.22. Кратко изложена методика интеграции (комбинирования) данных со снимков Канопус-В и Sentinel-2 для построения графиков синтезированных гистограмм распределения озер по их размерам. Методика позволила получить гистограммы распределения озер в очень широком диапазоне их размеров от 50 до 108 м2 в исследованных арктических экорегионах. Графики гистограмм демонстрируют сходный характер поведения в обоих экорегионах, проявляющийся в росте числа озер по мере уменьшения их размеров. Показано, что основной вклад в численность озер Северо-восточной тундры дают значительно более крупные озера, чем в Чукотской тундре, что может свидетельствовать о значительном различии геокриологических условий на разных арктических территориях восточной части Российской Арктики. Проведена оценка степени заозеренности территорий. Показано, что заозеренность Северо-восточной тундры в 7 раз выше, чем на исследованных территориях Чукотки.



Геоинформационный анализ влияния государственных защитных лесных полос на продуктивность сельскохозяйственных угодий
Аннотация
Определение закономерностей изменения продуктивности сельскохозяйственных угодий на разных участках, используемых для выращивания сельскохозяйственных угодий в зоне влияния Государственных защитных лесных полос (ГЗЛП) является актуальным в связи с необходимостью оценки будущего урожая сельскохозяйственных культур на полях с различиями геоморфологических, почвенных и климатических условий на территории исследований. Проведены исследования посевов озимых зерновых культур на полях, размещенных в пределах влияния Государственных защитных лесных полос. Методика исследований основана на геоинформационном анализе результатов дешифрирования актуальных космоснимков как по выявлению распределения обрабатываемых полей, расположенных в зоне влияния ГЗЛП, так и состояния посевов на них. При этом учитывалась почвенная зональность территории исследований в виду значительной протяженности лесных полос. Оценка состояния озимых зерновых культур по мере удаления от насаждения была проведена с использованием вегетационного индекса NDVI, рассчитываемого по спектрозональным каналам космоснимков высокого разрешения спутника Sentinel-2. По результатам исследований составлена база пространственных данных обрабатываемых полей. Проведена группировка полей по типам почв. Установлено их размещение и геоморфологические параметры. С использованием геоинформационных технологий для групп полей с использованием инструментов статистической обработки определены средние значения ширины выделенных зон влияния, а также параметров рельефа. При геоинформационном картографировании получены данные о состоянии посевов на начало мая по изменению индекса NDVI по группировкам полей в зоне воздействия ГЗЛП. Эти данные являются основой для прогноза урожая сельскохозяйственных культур с учетом пространственного размещения полей.



Картографирование сенокосов в пойменных ландшафтах юга России по разновременным данным Sentinel-2
Аннотация
В работе предложен новый метод картографирования сенокосов в пойменных ландшафтах, основанный на использовании разновременных спектрозональных данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) высокого пространственного разрешения (Sentinel-2) с использованием экспертного порога КСЯ (коэффициент спектральной яркости) в красном канале (максимальный композит значений за вегетационный период) для свежескошенной растительности с корректировкой по значениям максимального композита за вегетационный сезон индекса NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index – нормализованный разностный вегетационный индекс). Выявлены закономерности изменения значений КСЯ на скошенных и не скошенных территориях в каналах RGB, NIR, а также значений индексов NDVI и NDWI. Проведено картографирование годовых скошенных площадей в пределах Волго-Ахтубинской поймы на территории Волгоградской области. Здесь ежегодно скашивается в среднем 12 тыс. га (8%) территории, при этом большая часть площадей скашивается в августе–сентябре (более 65% площадей). Большинство скошенных территорий имеют площадь от 1 до 10 га. При этом, за последние 6 лет наблюдается тенденция увеличения как общих годовых скошенных площадей, так и площадей сенокосов. Выявлено, что основные ежегодно скашиваемые площади концентрируются вокруг объектов инфраструктуры: ближе к потребителям и транспортным путям.



МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Применение модели пространственно-иерархического квадродерева с усеченными ветвями для повышения точности классификации изображений
Аннотация
В статье рассмотрена задача повышения точности классификации отсчетов спутниковых изображений в предположении независимости их отсчетов. Приращение точности достигалось за счет дополнительной обработки изображения как пространственно-иерархического квадродерева, являющегося видом случайного поля Маркова. Была предложена модификация этой модели – пространственно-иерархическое квадродерево с усеченными ветвями. Для исходной и модифицированной модели проведено сравнение результатов классификации реального радиолокационного изображения, характеризующегося большим количеством шумов. Точность классификации оценивалась как доля верно классифицированных отсчетов внутри выделенных однородных областей. Установлено, что в рамках модифицированной модели правильнее классифицируются однородные участки изображений за счет переноса на них свойств накопленных изображений того же региона. Модифицированная модель позволяет получить результат классификации более высокой точности, нежели исходная при обработке зашумленных изображений, при этом обладая меньшей ресурсоемкостью.



ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА
Характеристики поля ветра в верхней тропосфере как индикаторы климатической изменчивости
Аннотация
Представлены результаты исследования пространственно-временной изменчивости характеристик поля ветра в свободной атмосфере Северного полушария в зоне обзора радиометра SEVIRI европейских геостационарных метеорологических спутников второго поколения Meteosat 8–Meteosat 11 на временном интервале 2007–2021 гг. Отмечено, что максимальные скорости ветра, а также максимальные среднемесячные и сезонные аномалии модуля скорости ветра наблюдаются над Атлантикой. Выявлена особенность временной изменчивости усредненного по площади модуля скорости ветра, состоящая в изменении знака тренда на рубеже 2015–2017 гг. с положительного на отрицательный. При этом положительные линейные тренды на временных отрезках с 2007 г. до точек смены знака тренда над Атлантикой, всей рассматриваемой областью и Евразией, включая Европейскую территорию РФ, значимо отличны от нуля с вероятностью более 95%. А отрицательный тренд значим только над Атлантикой. Отмечена высокая корреляция в области сезонных вариаций скорости ветра с площадью арктического морского льда и температурными характеристиками тропосферы на уровнях 500 и 200 гПа. На основе анализа связи изменчивости скорости ветра с основными климатическими характеристиками и крупномасштабными атмосферными процессами предложена схема влияния ускоряющегося сокращение площади арктического морского льда, связанного с глобальным потеплением, на скорость ветра в свободной атмосфере.


