Методика использования и обработки материалов космических съемок при мониторинге термокарстовых процессов в криолитозоне

В связи с интенсивным освоением северных арктических территорий большое внимание уделяется изучению динамики термокарстовых процессов под действием природных и антропогенных факторов, в том числе и по материалам космических съемок. В частности, изменения термокарстовых озер, выявленные по разновременным космическим снимкам, многими авторами рассматриваются, как возможные индикаторы состояния многолетнемерзлых пород, и связываются с реакцией криолитозоны на глобальное потепление климата. Однако, даже по одним и тем же регионам получены противоречивые результаты: в одних случаях отмечается уменьшение площади озер, в других – их увеличение. Существуют различные мнения и о причинах таких изменений.
На примере собственных исследований, проведенных в северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, авторы делают попытку объяснить причину таких расхождений, исходя из анализа многочисленных факторов, влияющих на динамику термокарстовых озер (метеорологических, ландшафтных, гидрологических, тектонических, геологических, гидрогеологических, антропогенных и др.), используемых материалов космических съемок и методических аспектов их обработки.
Изложены требования к материалам разновременных космических съемок, используемых для изучения динамики термокарстовых процессов, включающие требования к периодичности и сезону съемки для возможности выявления сезонных и многолетних изменений, обязательное проведение геометрических, атмосферных и радиометрических коррекций, требования к пространственному разрешению и спектральным диапазонам сопоставляемых снимков, оптимальным для решения различных задач (измерения площадей, состояния водной поверхности, определения загрязнений и т.д.). Особо отмечены перспективы использования космических радиолокационных систем, позволяющих проводить наблюдения в облачную погоду, характерную для криолитозоны, выявлять особенности микрорельефа высохших озер (хасырей) и участки возможного развития термокарста, оценить степень влажности почв, а в отдельных случаях глубину озер и болот, а также выполнить измерения просадок земной поверхности, величина которых составляет первые сантиметры. РЛ данные зимнего аспекта позволяют оценить состояние ледового покрова и степень промерзания озер, зависящую от их глубины. Для оценки состояния водной поверхности и степени загрязнения озер особенно перспективно использование многоспектральных данных с высоким пространственным разрешением. Предложен комплекс методов для их обработки, включающий интерактивное визуальное и автоматизированное дешифрирование, различные методы определения изменений (создание цветовых композиций, получение разностных изображений, метод главных компонент и др.), классификации.
Результаты использования предлагаемой методики на территории Тимано-Печорской провинции показали ее высокую эффективность при мониторинге термокарстовых процессов.