Исследование естественных покровов арктического региона методами радиолокационной интерферометрии

Радиолокационная интерферометрия по данным, полученным с околоземной орбиты, позволяет решать задачи, связанные с построением цифровых карт рельефа, а также выявлять мелкомасштабные сдвиги земной поверхности за время между съёмками. Современные космические аппараты, позволяющие выполнять интерферометрическую обработку данных, полученных с повторяющихся орбит, имеют минимальный срок между повторяющимися съёмками 11 дней (TerraSAR-X, X-диапазон) и 14 дней (ALOS-2, L-диапазон). В работе также использованы архивные данные радиолокатора PALSAR, работавшего на спутнике ALOS с минимальным периодом повторения 46 дней.
Данные по территории полуострова Ямал, позволяют отметить применимость радиолокационной интерферометрии для выявления подвижек почвы в этом регионе. Однако существует ряд ограничений. В X-диапазоне значительную роль играет временная декорреляция (обусловленная изменениями на поверхности за время между съёмками). Наилучший вариант пары для интерферометрической обработки — пары с минимальным интервалом между съёмками (11 дней) и малой величиной базы интерферометра для минимизации влияния рельефа. Однако даже 11-дневный промежуток между съёмками не гарантирует достаточного уровня коррелированности полученных изображений. Для оценки пригодности пары радиолокационных изображений X-диапазона для интерферометрической обработки приходится также привлекать метеорологические данные. В то же время данные L-диапазона позволяют комбинировать пары с промежутком в несколько месяцев, обнаруживая динамику почвы в малодоступных регионах.
Помимо оценки величины смещения, анализ карты когерентности интерферометрических пар позволяет выделять элементы поверхности, наиболее и наименее подверженные изменениям за период между съёмками. Кроме того, карта когерентности может указывать на ионосферные эффекты при радиолокационной съёмке, что обнаружено на данных ALOS-2 за 2014-2015 гг.
Исследования проводятся при финансовой поддержке РФФИ, грант № 15-29-06003 офи-м «Фундаментальные проблемы мониторинга арктической зоны методами космической радарной интерферометрии и поляриметрии».