Мульда оседания и смещения техногенных объектов на Самотлорском месторождении в 2013-2015 годах по данным TerraSAR-X

В работе использованы радарные данные TerraSAR-X и TanDEM-X (TSX/TDX) на территорию Самотлорского месторождения за период август 2013 – март 2015 в количестве 30 сцен. Первые 15 сцен сняты с минимальным интервалом повторного пролета след в след 11 суток в период с августа 2013 по январь 2014. Последующие 15 сцен сняты с интервалом 22 дня c мая 2014 по март 2015. Такое планирование сцен позволит найти баланс между частотой съемки и задачами, которые можно решить в ходе наблюдений. Частые измерения позволяют обнаружить короткопериодичные деформации, но потребуют больших финансовых затрат при практическом использовании спутникового радиолокационного мониторинга. Размер кадра составляет 30х50км, что позволяет охватить большую часть Самотлорского месторождения. Пространственное разрешение в режиме STRIPMAP составляет 3м, что достаточно для мониторинга крупных зданий, сооружений и объектов нефтедобычи. Для обработки данных многопроходной съемки TSX/TDX применен метод интерферометрии постоянных отражателей StaMPS/MPI, который отличается от метода PSInSAR подходами к выбору стабильных отражающих объектов и к расчету смещений. Также для интерферометрической обработки высоко-периодических данных радаров TSX/TDX предлагается использовать метод SqueeSAR, основанный на корреляционной обработке временных рядов смещений стабильных интерферометрических отражателей, и позволяющий обнаруживать однонаправленные смещения крупных групп точек, представленных и техногенными объектами, и стабильными элементами микрорельефа земной поверхности.
Для площадей с большой техногенной нагрузкой и г. Нижневартовск проведена обработка радарных данных по методу StaMPS с использованием одной основной сцены как master и обработкой 29 интерферограмм. Предварительно при помощи sinc-интерполяции вдвое увеличена частота дискретизации радиолокационного изображения, что позволяет увеличить точность определения координат отражающего объекта внутри элемента разрешения.
Кластеризация скоростей смещений для точек устойчивых отражателей PSI на Усть-Вахской площади Самотлорского месторождения указывает на площади, испытывающие одновременные поднятия и опускания. Для этой территории по результатам обработки сейсмических данных (3D сейсмика) ранее был обнаружен глубинный разлом, проходящий через поселок Излучинск. В зону горного отвода вводимой в эксплуатацию Усть-Вахской площади попадают Нижневартовская ГРЭС и поселок Излучинск.
Построены карты смещений на всю территорию Самотлорского месторождения и отдельно проанализированы сдвижения техногенных объектов на территории города Нижневартовск и в районе расположения Нижневартовской ГРЭС. Эпицентр и границы мульды оседания в 2013-2015 годах хорошо согласуются с ранее выделенными просадками по данным ALOS-1\PALSAR за 2006-2011 годы.
Радарные данные PALSAR предоставлены JAXA по грантам RA1 PI-405, RA2 PI-563 и RA3 JAXA ALOS-2\PALSAR «Complex study of radar interferometry potentialities for subsidence monitoring of ground surface and technogenic areas in conditions of changeable natural landscapes». Данные TSX/TDX планировались и оперативно предоставлялись DLR по гранту GEO1978. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 13-07-00419.