Возможности использования радиолокационных данных для географического картографирования

В последние годы наблюдается интенсивное расширение возможностей радиолокационных методов дистанционного зондирования Земли: достигается метровое и субметровое пространственное разрешение радиолокационных изображений, различными системами осуществляется съёмка на разных длинах волн, увеличивается количество съёмочных режимов, в том числе и в нескольких поляризациях. Разработано множество алгоритмов преобразования радиолокационных данных, позволяющих получать производные изображения, выявляющие отдельные объекты и их физические характеристики. При этом вопросы комплексной географической интерпретации получаемых результатов затрагиваются в значительно меньшей степени. Достоверная интерпретация требует как учета свойств исходных данных, понимания принципов работы алгоритмов обработки, так и знания особенностей исследуемой территории, расположенных на ней объектов и их состояния в момент съемки. Эффективное применение радиолокационных данных для решения некоторых отраслевых задач в науках о Земле, появление новых алгоритмов и распространение программных средств их обработки делает актуальным более широкое знакомство с ними специалистов-географов.
Основной задачей исследования является оценка возможностей географической интерпретации результатов обработки радиолокационных данных и производных изображений и определение путей их использования при картографировании природных и хозяйственных объектов. Ввиду большого разнообразия съёмочных режимов, определяющих пространственное разрешение изображений, охват территории, углы съёмки и поляризации, необходимо разъяснить преимущества того или иного режима для решения конкретной географической задачи.
Проведен ряд экспериментов по обработке радиолокационных снимков, полученных в разное время съёмочными системами RADARSAT-1, RADARSAT-2 и ALOS PALSAR, охватывающих участки различных регионов: Астраханской области (дельта Волги), Тверской области (Калининский район) и Ставропольского края (СПК Дубовский). При обработке радиолокационных данных применялись как классические (создание многоканальных изображений, в том числе многовременных, их кластеризация или классификация), так и специфические, применимые только к ним, методы, опирающиеся на наличие фазовой информации и возможности съёмки одновременно в нескольких поляризациях. Полученные результаты во многом определяются особенностями исходных данных, выбранным методом, заданными параметрами обработки. Соответственно, различаются и производные изображения, подчёркивающие определённые характеристики местности.
В ходе работы предложена технологическая схема процесса дешифрирования радиолокационных снимков и результатов их преобразований.
В связи с большим разнообразием исходных радиолокационных изображений и вариантов их обработки видится перспективным их упорядочение в виде альбома дешифрирования, основное назначение которого – показать преимущества использования радиолокационных снимков и производных от них изображений для решения конкретных географических задач. В каждом случае предполагается продемонстрировать исходный радиолокационный снимок с указанием основных параметров съемки, основные этапы его преобразования и конечный продукт, являющийся собственно материалом для дешифрирования. Для наиболее репрезентативных фрагментов изображений составляются схемы дешифрирования. Предполагается пояснить влияние физико-географических особенностей местности на характер рассеяния радиолокационного сигнала и формирование изображения. В качестве дополнительного материала для наглядного представления особенностей дешифрируемых объектов используются снимки видимого диапазона и фотографические материалы, полученные во время наземных исследований территории.