Опыт использования данных радиолокационной космической съемки для создания тематических карт

Радиолокационные изображения Земли из космоса, несмотря на более чем тридцатилетнюю историю их получения и использования, не нашли столь же широкого применения при создании тематических карт, как снимки в оптическом диапазоне, что связано с их меньшей до недавнего времени доступностью, сложностью визуального анализа и обработки. Стремительное увеличение объема открытых радиолокационных данных после запуска спутников Sentinel-1 обусловливает актуальность исследований, нацеленных на разработку методов тематического картографирования на их основе. Представлены результаты работ, проведенных за последние годы в лаборатории аэрокосмических методов с использованием космических радиолокационных данных со спутников Radarsat-2 и Sentinel-1. На примере нескольких направлений исследований и территорий, среди которых сельскохозяйственные земли в дельте Волги, динамика рельефа Толбачинского дола (Камчатка), современные природно-территориальные комплексы арктического острова Котельный (архипелаг Новосибирские острова), показана возможность получения уникальных характеристик географических объектов. Разнообразие типов радиолокационных данных, включающих многополяризационные, интерферометрические и многовременные, позволяет в полной мере использовать для характеристики и картографирования территорий признак изменчивости состояния объектов, а также геометрические свойства поверхности. Разработаны методики обработки радиолокационных данных, нацеленные на создание тематических карт. Обоснована возможность создания карт на основе предлагаемых методик.

радиолокационные данные, обработка изображений, многовременные данные, поляриметрия, интерферометрия, тематические карты

1. Балдина Е.А. Использование многовременных радиолокационных снимков со спутников ERS, ENVISAT для изучения сезонных и многолетних изменений в дельте Волги // Геоинформатика. 2005. № 2. С. 3–11.

2. Балдина Е.А., Михайлюкова П.Г., Трошко К.А. Исследование возможностей применения радиолокационных данных для тематического картографирования // Вопросы географии. Сб. 144: Картография в цифровую эпоху / Отв. ред. В.М. Котляков и др. М.: Кодекс, 2017. С. 342–357.

3. Балдина Е.А., Чеснокова О.А. Радиолокационное зондирование Земли для географических исследований // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2011. № 1. С. 16–21.

4. Гордеев Е.И., Муравьев Я.Д., Самойленко С.Б., Волынец А.О., Мельников Д.В., Двигало В.Н. Трещинное Толбачинское извержение в 2012–2013 гг. Первые результаты // Доклады Академии Наук. 2013. Т. 452. № 5. С. 562–566.

5. Захаров А.И., Ковалевский Н.П., Синило В.П. Особенности методов обработки радиолокационной космической информации // Космонавтика и ракетостроение. 2014. Т. 5. Вып. 78. С. 108–113.

6. Книжников Ю.Ф. Дистанционное зондирование и проблемы аэрокосмической подготовки университетских географовкартографов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2014. № 5. С. 80–82.

7. Кравцова В.И. Изучение изменений береговой зоны Калмыцкого побережья Каспия в связи с колебаниями уровня моря по радиолокационным снимкам со спутников ERS, ENVISAT // Геоинформатика. 2006. № 1. С. 30–41.

8. Михайлюкова П.Г., Тутубалина О.В. Картографирование вулканических извержений на основе радиолокационной интерферометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. С. 153–163.

9. Никольский Д.Б. Основные направления использования радиолокационных данных // Геоматика. 2008. № 1. С. 47–50.

10. Трошко К.А., Балдина Е.А. Сезонная изменчивость коэффициента обратного рассеяния по данным Sentinel-1 в применении к исследованию острова Котельный // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 123–137.

11. Belousov A., Belousova M., Edwards B., Volynets A., Melnikov D. Overview of the precursors and dynamics of the 2012– 13 basaltic űssure eruption of Tolbachik Volcano, Kamchatka, Russia // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2015. Vol. 299. P. 19–34.

12. Crosetto M., Monserrat O., Cuevas-González M., Devanthéry N., Crippa B. Persistent scatterer interferometry: a review // ISPRS J. Photogramm. Remote Sensing. 2016. Vol. 115. P. 78–89.

13. Kucheryavenkova I.L., Zakharov A.I., Kravtsova V.I., Baldina E.A., Labutina I.A. Observation of seasonal variations of the north Caspian coast vegetation covers based on ERS-2 SAR multitemporal data received in 1999 year // European Space Agency (Special Publication) ESA SP. Gothenburg, 2000. P. 1608–1615.

14. Lee J., Pottier E. Polarimetric Radar Imaging. From basics to applications. CRC Press, 2009. 398 p.

15. Manzo M., Fialko Y., Casu F., Pepe A., Lanari R. A quantitative assessment of DInSAR measurements of interseismic deformation: The Southern San Andreas Fault case study // Pure and Applied Geophysics. 2012. Vol. 169(8). P. 1463–1482. DOI:10.1007/s00024-011-0403-2

16. Massonnet D., Feigl K.L. Radar interferometry and its application to changes in the earth’s surface // Reviews of Geophysics. 1998. Vol. 36(4). P. 441–500.

17. Moreira A., Prats-Iraola P., Younis M., Krieger G., Hajnsek I., Papathanassiou K. A tutorial on synthetic aperture radar // IEEE Geoscience and remote sensing magazine. 2013. Vol. 1(1). P. 6–43.

18. Ouchi K. Recent trend and advance of synthetic aperture radar with selected topics // Remote Sensing. 2013. Vol. 5(2). P. 716– 807.