Применение SAR-интерферометрии при мониторинге полей смещений природных и техногенных объектов: Обзор

Будут рассмотрены достижения и проблемы в применении спутниковых радаров с синтетической апертурой (РСА или SAR – интерферометрия) при оценке полей смещений природных и техногенных объектов. План лекции следующий: принципы работы спутниковых интерферометров; РСА спутники и их сравнительные характеристики, включая ближайшие запуски; методы обработки и интерпретации SAR данных; особенности применения РСА интерферометрии при мониторинге природных и техногенных объектов в различных природных условиях РФ. Будут рассмотрены следующие примеры работ, по использованию РСА данных при изучении полей смещений земной поверхности ряда природных и техногенных объектов России, выполненные в ИФЗ РАН.
(1) Анализ парных интерферограмм (технология DInSAR), с помощью которого получено поле смещений в результате землетрясения на Алтае 27 сентября 2003. В процессе решения обратной задачи с использованием данных радарной интерферометрии и спутниковой геодезии, восстановлена геометрия поверхности разрыва и поле косейсмических смещений на ней и исследованы постсейсмические процессы [1].
(2) Оценка полей смещений земной поверхности на оползневых склонах Большого Кавказа с использованием технологии устойчивых отражателей. Получены оценки смещений устойчиво отражающих площадок в направлении на спутник для различных спутников (ENVISAT, ALOS, TerraSAR) и с различных треков. Путем комбинирования этих данных оценены компоненты полного вектора смещений в предположении, что оползни движутся в направлении градиента рельефа [2].
(3) Оценка полей смещений в районе эксплуатации Ромашкинского нефтяного месторождения [3]. Выполнены сопоставления с результатами повторных наземных геодезических наблюдений. Разработан метод оценки трех компонент вектора смещений по данным о смещениях в направление на спутник, которые дает РСА интерферометрия, в предположении, что смещения связаны с отбором углеводородов и закачкой флюидов.
(4) На примере высотного здания Московского государственного Университета исследована возможность мониторинга устойчивости высотных зданий в условиях городской застройки. Полученные оценки смещений хорошо согласуются с имеющимися теоретическими оценками.

ЛИТЕРАТУРА
1. Михайлов В.О., А.Н. Назарян, В.Б. Смирнов, М. Диаман, Н. Шапиро, Е.А. Киселева, С.А. Тихоцкий, С.А. Поляков, Е.И. Смольянинова, Е.П. Тимошкина, 2010. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09.2003. Изв. РАН, «Физика Земли». №2. C. 3-16.
2. Дмитриев П.Н., В.И. Голубев, Ю.С. Исаев, Е.А. Киселева, В.О. Михайлов, Е.И. Смольянинова, 2012. Некоторые проблемы обработки и интерпретации данных спутниковой радарной интерферометрии на примере мониторинга оползневых процессов. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Т.9, №2, С. 130-142.
3. Михайлов В.О., Е.А. Киселева, П.Н. Дмитриев, В.И. Голубев, Е. И. Смольянинова, Е.П. Тимошкина Оценка полного вектора смещений земной поверхности и техногенных объектов по данным радарной спутниковой интерферометрии для областей разработки месторождений нефти и газа. «Геофизические исследования»,2012. №3. С. 5-17.