Экспериментальное исследование методов построения цифровых моделей рельефа по материалам радиолокационной космической съемки

Одним из перспективных методов получения данных о рельефе местности и мониторинга медленно протекающих геологических процессов, имеющих как естественный, так и техногенный характер, является радиолокационная съемка, осуществляемая космическими радиолокаторами с синтезированной апертурой (РСА). Появление на рынке радиолокационных данных высокого пространственного разрешения с возможностью стереоскопической и интерферометрической обработки, таких, как ALOS PALSAR, RADARSAT-2, TeraSAR-X, CosmoSkyMed открывает новые возможности дешифрирования относительно малоразмерных объектов инфраструктуры и построения детальных цифровых моделей рельефа (ЦМР).
Целью работы является получение экспериментальным путем точностных характеристик ЦМР, экспериментальная проверка опытных технологий создания цифровых моделей рельефа по результатам интерферометрической обработки данных космической радиолокационной съемки высокого и сверхвысокого разрешения при решении задач обновления цифровых топографических карт различных масштабов. Исследования проводятся по материалам съемки различными системами тестового участка (полигона) – специально выбранного района Свердловской области, содержащего как естественные изменения рельефа, так и антропогенные его нарушения (карьеры, открытые горные разработки), а также участки растительности разного типа (хвойные и лиственные леса, болота, сельскохозяйственные угодья). Для оценки характеристик получаемой ЦМР используются материалы планово-высотной подготовки полигона: плановые координаты и высоты пунктов государственной геодезической или нивелирной сети; результаты геодезических измерений с помощью аппаратуры навигационных систем ГЛОНАСС/GPS, координаты точечных объектов планово-высотной основы цифровых топографических карт, согласованных по масштабу с дискретизацией ЦМР.
На основе обзора нормативно-методических документов, определяющих требования к описанию и тестированию цифровых моделей рельефа, предложена методика экспериментальной оценки точности ЦМР, получаемых по данным радиолокационной космической съемки. Технологической схема построения ЦМР при интерферометрической обработке радиолокационных данных включает следующие этапы: совмещение снимков, фильтрация снимков, расчет интерферограммы, выравнивание интерферограммы, расчет когерентности, фильтрация интерферограммы, развертка интерферометрической фазы, коррекция орбиты, построение ЦМР.
Приведены предварительные результаты экспериментальной проверки опытной технологии построения ЦМР путем интерферометрической обработки материалов радиолокационной космической съемки тестовых участков (районы г. Асбест и г. Качканар), полученных системой ALOS PALSAR. Материалы съемки предоставлены компанией ОАО «Совзонд». Обработка производилась в программном комплексе SARScape. Полученное среднеквадратическое значение отклонения по высоте составило порядка 7 м.