Применение РСА-интерферометрии с использованием снимков со спутников Sentinel при мониторинге оползневой активности в районе прибрежного кластера Большого Сочи

Черноморское побережье Кавказа, и в частности район Большого Сочи, отличаются высокой оползневой опасностью, поскольку горные склоны здесь сложены пластичными водонасыщенными породами. Постоянно увеличивающаяся антропогенная нагрузка обуславливает рост оползневой активности и, соответственно, актуальность применения современных систем мониторинга.
Методы спутниковой радарной интерферометрии широко используются при изучении оползней (Wasowski, Bovenga, 2014 ). В условиях Большого Сочи применение РСА-интерферометрии является весьма перспективным, поскольку радарные снимки покрывают большие территории, выполняются регулярно, независимо от времени суток и облачности. Наличие архивных снимков позволяет изучать изменения полей смещений во времени. Некоторые вопросы применения методов РСА-интерферометрии для изучения оползневой активности в районе Большого Сочи по наборам снимков со спутников, работающих в разных частотных диапазонах: Envisat, ALOS PALSAR и TerraSAR-X, были рассмотрены в работaх (Дмитриев и др., 2012, Михайлов и др., 2013, Михайлов и др., 2016), где представлены карты расположения активных оползней, построенные с использованием метода устойчивых отражателей для 2007-2012 гг.
В настоящее время особый интерес представляет использование снимков со спутников Sentinel-1, интервал между съемками одной и той же территории с которых составляет всего 6 дней. Эти снимки свободно распространяются через Интернет. Их можно получать уже через несколько часов после съемки. Возможность использования результатов интерферометрической обработки снимков со спутников Sentinel-1 в горном кластере Большого Сочи была продемонстрирована в работе (Смольянинова и др., 2018).
Радарная съемка территории Большого Сочи спутниками Sentinel-1 ведется c 2015 года с двух восходящих (треки 43A и 145A) и двух нисходящих (треки 123D и 21D) орбит. В данной работе мы представляем результаты обработки более 200 снимков Sentinel-1A с трех орбит для района прибрежного кластера за период с весны 2015 по весну 2018 годов методом SBAS (малых базовых линий) в пакете ENVI SARScape 5.1. На основе проведенных расчетов построены карты смещений дневной поверхности за исследуемый период, а также карты областей активных деформаций, где скорости смещений превышают заданный порог. Проведено сравнение карт смещений поверхности и областей активных деформаций по данным РСА-интерферометрии по снимкам со спутника Sentinel-1 c картами оползневых проявлений и оползневой опасности по данным полевых наблюдений и спутниковой оптической съемки (Вожик, 2016). Выявлено более 30ти активных оползневых участков. Полученные результаты показывают, что карты, построенные по интерферометрическим данным, хорошо согласуются с данными наземных съемок и могут быть успешно использованы в прибрежной части Большого Сочи для уточнения существующих карт оползневых проявлений. Спутниковые данные позволяют корректировать геометрию оползней, состояние их активности, выявлять новые оползневые участки или места активизации. Временные серии смещений отдельных устойчиво отражающих объектов, построенные по наборам снимков за период съемки, позволяют оценивать динамику смещений оползневых масс во времени.
Полученные результаты показывают, что в условиях прибрежного кластера Большого Сочи применение РСА-интерферометрии на базе снимков со спутников Sentinel-1 может способствовать значительному повышению эффективности существующих систем мониторинга.
Работа выполнена в рамках Госзадания ИФЗ РАН.