Мониторинг разномасштабных смещений земной поверхности Крымского полуострова по данным спутниковой радиолокационной интерферометрии

Мониторинг смещений земной поверхности на обширных территориях требует совместного анализа региональных тектонических движений и локальных деформационных процессов. В работе представлены результаты разномасштабного анализа полей смещений Крымского полуострова за 2020–2024 гг., выявлены участки природных и техногенных деформаций и исследована их динамика.
Использованы 146 радиолокационных сцен спутника Sentinel-1A, полученных с восходящей орбиты 14, из которых сформированы 683 интерферограммы. Методом малых базовых линий SBAS рассчитаны средние скорости и временные ряды смещений вдоль линии визирования спутника. Атмосферные помехи учитывались с использованием поправок сервиса GACOS и пространственно-временной фильтрации остаточной атмосферной компоненты. Для разделения долговременного тренда и сезонных изменений временные ряды аппроксимированы линейно-периодической функцией.
Разработан алгоритм автоматизированного выделения локальных деформационных аномалий на фоне региональной составляющей. Алгоритм учитывает отклонения скорости смещений отражающей площадки от медианного фона в ее окрестности заданного радиуса, соотношение линейной и сезонной составляющих временного ряда, пространственную связность выявленных деформаций, площадь и уклон выявляемых областей.
В региональном поле средних скоростей смещений прослеживается блоковая структура, частично согласующаяся с положением активных тектонических разломов. В районе Сивашской впадины преобладают смещения от спутника, а в районе Керченской возвышенности наблюдаются смещения к спутнику. Эти особенности согласуются с известными тенденциями опускания Сивашской впадины и поднятия Керченской возвышенности. Интерпретация результатов выполнена с учётом геометрии съёмки и качества интерферометрических данных.
В локальном масштабе выделен 61 полигон деформационных аномалий площадью от 0,1 до 2,3 квадратного километра. Выявлены участки оползневых, эрозионных и техногенных процессов. На исследованном участке Большой Алупкинской оползневой системы зафиксированы постоянные смещения со средней скоростью около 24 мм/год от спутника; с 2023 г. отмечено некоторое повышение скорости. На Марьинском оползне в Симферополе первые подвижки зафиксированы в декабре 2021 г. С марта 2022 г. до конца периода наблюдений средняя скорость смещений достигала 41 мм/год от спутника.
Сопоставление с данными станции глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) KTVL в Кацивели показало близость средних скоростей за 2020–2024 гг.: минус 0,48 мм/год по SBAS и минус 0,53 мм/год по ГНСС после проекции в линию визирования спутника.
Полученные результаты показывают возможности спутниковой радиолокационной интерферометрии для одновременного мониторинга региональных движений и локальных деформаций. Предложенный подход позволяет выделять участки, требующие детального обследования и наземного контроля, выявлять изменения активности деформационных процессов по временным рядам смещений.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФЗ РАН.