Подал: Малышкин Тимур Евгеньевич (очно)
Авторы
Малышкин Т.Е.(1), Гордеев Н.А.(1)
Организации
(1) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Секция
Дистанционное зондирование Земли
Подсекция
экосистемы
Научный руководитель
Гордеев Н.А
Место работы научного руководителя
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Текст тезисов
Высокоточная и достоверная идентификация разрывных нарушений земной поверхности является актуальной задачей, ввиду планирования строительных работ, исследований месторождений полезных ископаемых, а также прогнозирования опасных геологических событий (землетрясения) [1]. Определение разрывов выполняется с использованием методов автоматического управляемого тематического анализа данных дистанционного зондирования Земли мультиспектральных и радиолокационных съемочных систем. Разрабатываемые программные решения основаны на открытых библиотеках языка программирования Python [2].
Для проведения исследования был выбран участок Горного Алтая ввиду повышенной сейсмической активности в данном регионе, а также высокой степени геологической и геофизической изученности. Далее, были определены параметры мультиспектральных(МСС), а также данных, получаемых в результате съемок с применением радиолокационных систем ДЗЗ с синтезированной апертурой по обнаружению региональных разрывов. В процессе обработки МСС снимков космического аппарата "Landsat-8/9" и серии качественных экспериментов была разработана функция растровой алгебры [2] или "Деформационный индекс":
Alt=SWIR1/SWIR2, где SWIR1 - значение отраженного излучения в 1-м ближнем инфракрасном диапазоне (1.57-1.65 мкм); SWIR2 - во 2-м, соответственно (2.11-2.29 мкм). Диапазон числовых значений индекса, соответствующий нахождению разлома земной поверхности соответствует от 1,5 до 2,5 включительно. В результате интерпретации значений было получено, что в данному диапазону соответствуют обводненные участки, а также температурные аномалии, что косвенно указывает на наличие разломов земной поверхности. Сравнение полученных данных с региональной сетью разломов ГИН РАН и цифровой моделью рельефа(параметр асимметричности долины) подтвердило данное предположение.
Кроме обводнений и аномалий температуры, о наличии разрывных нарушений свидетельствуют резкие градиенты вертикальных скоростей движения. Высокоточное (до 1 мм) определение реализуется с применением технологии дифференциальной радиолокационной интерферометрией [2]. Исходными данными служит двухпроходная съемка с КА "Sentinel-1b" (разрешение 10 м/пк). Проводя анализ интерферограммы и развертывая фазу отраженного сигнала были созданы карты смещений поверхности Земли, которые подтвердили первоначальную гипотезу и уточнили информацию, полученную от пассивных сканирующих систем.
Сочетание данных, полученных с помощью космической съемки активными и пассивными сенсорами, позволяет с высокой точностью идентифицировать региональные разломы земной поверхности.
Литература
1. Молчанов А.Б., Гордеев Н.А. Автоматизация метода реконструкции неотектонических напряжений Л.А. Сим с применением алгоритмов компьютерного зрения // Труды ФНС. Из-во: ГИ КНЦ РАН. Апатиты. 2021. № 18. С. 301–304. DOI: 10.31241/FNS.2021.18.056.
2. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений // Техносфера. Москва. 2010. 560 стр. ISBN: 978-5-94836-244-1.
Для проведения исследования был выбран участок Горного Алтая ввиду повышенной сейсмической активности в данном регионе, а также высокой степени геологической и геофизической изученности. Далее, были определены параметры мультиспектральных(МСС), а также данных, получаемых в результате съемок с применением радиолокационных систем ДЗЗ с синтезированной апертурой по обнаружению региональных разрывов. В процессе обработки МСС снимков космического аппарата "Landsat-8/9" и серии качественных экспериментов была разработана функция растровой алгебры [2] или "Деформационный индекс":
Alt=SWIR1/SWIR2, где SWIR1 - значение отраженного излучения в 1-м ближнем инфракрасном диапазоне (1.57-1.65 мкм); SWIR2 - во 2-м, соответственно (2.11-2.29 мкм). Диапазон числовых значений индекса, соответствующий нахождению разлома земной поверхности соответствует от 1,5 до 2,5 включительно. В результате интерпретации значений было получено, что в данному диапазону соответствуют обводненные участки, а также температурные аномалии, что косвенно указывает на наличие разломов земной поверхности. Сравнение полученных данных с региональной сетью разломов ГИН РАН и цифровой моделью рельефа(параметр асимметричности долины) подтвердило данное предположение.
Кроме обводнений и аномалий температуры, о наличии разрывных нарушений свидетельствуют резкие градиенты вертикальных скоростей движения. Высокоточное (до 1 мм) определение реализуется с применением технологии дифференциальной радиолокационной интерферометрией [2]. Исходными данными служит двухпроходная съемка с КА "Sentinel-1b" (разрешение 10 м/пк). Проводя анализ интерферограммы и развертывая фазу отраженного сигнала были созданы карты смещений поверхности Земли, которые подтвердили первоначальную гипотезу и уточнили информацию, полученную от пассивных сканирующих систем.
Сочетание данных, полученных с помощью космической съемки активными и пассивными сенсорами, позволяет с высокой точностью идентифицировать региональные разломы земной поверхности.
Литература
1. Молчанов А.Б., Гордеев Н.А. Автоматизация метода реконструкции неотектонических напряжений Л.А. Сим с применением алгоритмов компьютерного зрения // Труды ФНС. Из-во: ГИ КНЦ РАН. Апатиты. 2021. № 18. С. 301–304. DOI: 10.31241/FNS.2021.18.056.
2. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений // Техносфера. Москва. 2010. 560 стр. ISBN: 978-5-94836-244-1.