Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

XXIV.P.638

Возможности использования радиолокационных данных ДЗЗ для распознавания простых ударных кратеров на Земле

Баканас Е.С. (1,2), Бадак Л.А. (1)
(1) НЦ ОМЗ АО РКС, Москва, Россия
(2) Институт астрономии Российской академии наук, Москва, Россия
Ударные кратеры остаются единственным прямым свидетельством столкновений Земли с астероидами и кометами, по ним оценивают частоту таких событий. Поэтому важно знать, какая кольцевая структура ударная, а какая вулканическая или карстовая. Подтверждают это полевыми работами, и дело идет медленно.
Подтверждено порядка 200 земных ударных структур, ведутся и списки неподтвержденных. Наблюдаемое распределение кратеров по размерам сопоставлено с ожидаемым из частоты столкновений (Hergarten, Kenkmann, 2015). Ненайденными остаются около 340 кратеров, из них около 250 поперечником от 250 м до 1 км. Дефицит приходится на малые простые кратеры, которые труднее всего отличить от неударных форм.
Цель работы: выяснить, какие признаки простых кратеров измеримы по открытым данным дистанционного зондирования и где предел их различимости. Для Луны и Марса отношение глубины к диаметру входит в каталожные параметры (Pike, 1974), для Земли каталога с данным параметром и единого способа измерять глубину нет (Robbins et al., 2018).
Схема обработки в данной работе опирается на открытые данные. По глобальной модели рельефа измеряются диаметр, обе глубины, высота и крутизна вала. Видимая глубина отсчитывается от равнины до дна, истинная до подошвы его обломочного заполнения. Зависимость глубины от диаметра (Grieve, 1987) служит линией сравнения. По снимкам Sentinel-1 (диапазон C) и ALOS-2/PALSAR-2 (диапазон L) измеряется различие радиояркости между дном, валом и равниной, отдельно в каждом диапазоне. Для каждой величины оценена погрешность.
Схема применена к четырем подтвержденным кратерам и к вулканическому маару как контрольному объекту. Ни форма, ни радиолокационные признаки маар от ударных кратеров не отделяют. Это и есть измеренный предел их возможностей.
Дальше та же схема применяется ко всем простым кратерам перечня и к контрольной выборке неударных форм. Предполагается формирование каталога ударных кратеров с единообразно измеренными признаками и размеченная выборка из структур с неподтвержденным ударным происхождением для автоматического поиска наиболее вероятных кандидатов для дальнейшего исследования, например, при помощи заказа космических данных лучшего разрешения. Именно на этом этапе появляется возможность использовать российские космические аппараты, работающие в режиме съемки территорий по заявкам. Съемка по заявке не позволяет накопить архив сцен, зато разрешение заметно выше и может способствовать уточнению морфологии для кратеров, отобранных по открытым данным. Так поиск недостающих кратеров переходит из разряда случайных находок в воспроизводимую процедуру с известной погрешностью.

Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, простые ударные кратеры, маары, распознавание, машинное обучение, морфометрия, цифровая модель рельефа
Литература:
  1. Grieve R. A. F. Terrestrial Impact Structures // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 1987. Vol. 15. P. 245–270. DOI: 10.1146/annurev.ea.15.050187.001333
  2. Hergarten S., Kenkmann T. The number of impact craters on Earth: Any room for further discoveries? // Earth and Planetary Science Letters. 2015. Vol. 425. P. 187–192. DOI: 10.1016/j.epsl.2015.06.009
  3. Osinski G. R., Grieve R. A. F., Ferrière L. et al. Impact Earth: A review of the terrestrial impact record // Earth-Science Reviews. 2022. Vol. 232. 104112. DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.104112
  4. Pike R. J. Depth/diameter relations of fresh lunar craters: Revision from spacecraft data // Geophysical Research Letters. 1974. Vol. 1, No. 7. P. 291–294. DOI: 10.1029/GL001i007p00291
  5. Robbins S. J., Watters W. A., Chappelow J. E. et al. Measuring impact crater depth throughout the solar system // Meteoritics & Planetary Science. 2018. Vol. 53, No. 4. P. 583–637. DOI: 10.1111/maps.12956

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы