Новые возможности использования современных радиолокационных данных для решения геологических задач

В настоящее время данные радиолокационной космической съемки используются для создания цифровых моделей рельефа (ЦМР) масштабов 1:1 000 000 и 1:200 000, входящих в состав комплекта дистанционных основ ((ДО) Госгеолкарты-1000/3 и -200/2. ЦМР создаются по данным SRTM (Shuttle radar topographic mission) (США), полученным двумя радиолокационными сенсорами SIR-C и X-SAR, с пространственным разрешением 90 м. Они позволили улучшить индикационные качества ДО, так как рельеф является основным дешифровочным признаком структурно-геологического строения. Это дает возможность перейти от работы с двумерным изображением к трехмерному, что позволяет их использовать для рационального планирования и проведения полевых работ, точной привязки точек наблюдений. Созданные ЦМР используются как один из информационных слоев ГИС-проекта для проведения геолого-структурного дешифрирования и интерпретации ДО при составлении комплекта геологических карт.
В последние годы за рубежом активно развивается направление по разработке радиолокационных космических систем разной длины волны, с высоким пространственным разрешением: RADARSAT 2 (Канада), ALOS PALSAR (Япония), SENTINEL (Европейское космическое агентство), TERRA SAR X, Tandem SAR X (Германия), Cosmo-SkyMed (Италия) и другие. В России также планируется запуск космического аппарата с радиолокационной системой. Данные полученные этими системами позволяют проводить структурно-тектонический анализ, в том числе, и с целью выявления возможных рудоконтролирующих структур. Методика исследований позволяет изучать современное геолого-структурное строение территории: динамику проявления его элементов в современном рельефе, направленность движений и их кинематику, особенно для разрывных нарушений разного ранга. Наиболее эффективно использование радиолокационных (РЛ) данных, в отличие от оптических снимков, в геологически закрытых территориях - залесенных и с почвенно-растительным покровом, особенно в арктических районах. Решение геологических задач при этом осуществляется с использованием методов специальной автоматизированной обработки РЛ снимков. Одним из таких методов является метод дифференциальной интерферометрии, с целью выявления смещений земной поверхности, по данным радиолокационной космической съемки с синтезированной апертурой SENTINEL -1, которые в настоящее время являются наиболее доступными. С помощью двух аппаратов SENTINEL возможно получение снимков земной поверхности с периодичностью в 6 дней. Съемка проводится в С-диапазоне, в полосе 250 км с пространственным разрешением 5х20 м.
В качестве примера приводится результаты обработки РЛ изображения с синтезированной апертурой SENTINEL 1 района о. Парамушир и близлежащих островов. Интерферометрическая обработка проводилась с использованием программного обеспечения S1 Toolbox и ENVI SARscape 5.2, по комплексным РЛ изображениям (SLC - Single-Look Complex Products) с обзорным интерферометрическим режимом (IW), с номинальным пространственным разрешением 5*20 м, шириной полосы съемки 250 км и вертикальной простой поляризацией (VV), углом съемки 250. Были использованы пары РЛ снимков с датами съемки 21.07.2015 и 02.08.2015 (треки 54-восходящий и 55-восходящий). Результатом обработки стала карта смещений, на которой отчетливо видно, что остров Атласова, северная часть острова Парамушир, остров Шумшу, особенно его юго-западная часть испытывали воздымание. При этом происходила активизация активных тектонических нарушений. Комплексное использование данных РЛ съемки, карты смещений, ЦМР и геологических карт позволило создать структурно-тектоническую схему.