ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. №5. С. 116-132

Обзор достижений последнего десятилетия в области применения спутниковых методов дистанционного зондирования при геологических и геофизических исследованиях

В.И. Горный , А.А. Тронин 
Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, 197110, Санкт-Петербург, ул. Корпусная, 18
Выполнен анализ опубликованных за последнее десятилетие работ в области применения спутниковых методов дистанционного зондирования при геологических и геофизических исследованиях. Проанализированы основные достижения в области изучения опасных геологических явлений, регионального геологического строения, поисков полезных ископаемых. Дана характеристика современному состоянию развития методов дистанционного зондирования, применяемых при решении геологических задач.
Ключевые слова: спутник, дистанционные методы, региональное геологическое строение, картирование, поиски, опасные геологические явления
Полный текст

Список литературы:

  1. Архипов А.И., Есипович С.М., Каушал А., Ковальчук С.П., Попов М.А., Станкевич С.А., Титаренко О.В. Уточнение границ залежей углеводородов на основе геоинформационного анализа материалов многоспектральной космической съемки и геолого-геофизических данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. №2. С. 121-129.
  2. Бондур В.Г., Гарагаш И.А., Гохберг М.Б., Лапшин В.М., Нечаев Ю.В. Связь между вариациями напряженно-деформированного состояния земной коры и сейсмической активностью на примере Южной Калифорнии // Доклады РАН. 2010. Т. 430. № 3. С. 400 - 404.
  3. Бондур В.Г., Зверев А.Т., Гапонова Е.В. Линеаментный анализ космических изображений сейсмоопасных регионов России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. №4. С. 213-222.
  4. Булаева Н.М., Кобзаренко Д.Н., Османов Р.Ш., Аскеров С.Я. Исследование связи приповерхностного температурного поля с сейсмической активностью центральной части дагестанского клина на основе спутниковых данных NOAA // Вестник Дагестанского научного центра. 2004. № 16. С. 29.
  5. Бусыгин Б.С., Никулин С.Л. Комплексирование аэрокосмических и геолого-геофизических материалов при прогнозировании золоторудной минерализации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т.6. №2. С. 17-23.
  6. Бусыгин Б.С., Никулин С.Л. Генерализация космических снимков для повышения эффективности решения геологических задач методами линеаментного анализа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. №2. С. 303-309.
  7. Бусыгин Б.С., Никулин С.Л., Свистун В.К. Геоинформационная технология прогноза скоплений метана в пределах шахтных полей центрального Донбасса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. №3. С. 237-245.
  8. Вилор Н.В., Абушенко Н.А., Тащилин С.А. Спутниковый метод изучения корреляции инфракрасного эмиссионного потока и элементов геологической структуры Земли в северном полушарии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. Т.3. №2. C. 215-224.
  9. Вилор Н.В., Абушенко Н.А., Тащилин С.А., Ключевский А.В., Демьянович В.М. Применение данных дистанционного зондирования при исследовании инфракрасного излучения земной поверхности в областях интенсивного движения блоков литосферы Центрально-Азиатского складчатого пояса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2007. Т.4. №.2. C. 134-140.
  10. Вилор Н.В., Ключевский А.В., Демьянович В.М., Русанов В.А., Тащилин С.А., Шарпинский Д.Ю. Распределение и колебательные свойства уходящего поверхностного ИК потока разломов в корреляционных соотношениях с сейсмологическими параметрами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т 5. №.1. C. 337-348.
  11. Глушкова Н.В., Наумов Е.А., Рябинин А.Б., Дягилев Г.С., Нагирняк М.С. Опыт использования космических снимков датчика ASTER для решения геологических задач на примере тестовых полигонов в пределах Монголии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т. 2. № 2. C. 175-181.
  12. Глуховский М.З., Павловский Е.В. Кольцевые структуры ранних стадий развития Земли // Сравнительная планетология. Материалы 27-го международного геологического конгресса. М.: Наука. 1984. С. 65-74.
  13. Горный В.И., Сальман А.Г., Тронин А.А., Шилин Б.В. Уходящее инфракрасное излучение Земли - индикатор сейсмической активности // Доклады АН СССР. 1988. Т. 301. № 1. C. 67-69.
  14. Горный В.И. Геодинамика Восточно-Европейской и Западно-Сибирской платформ (по данным дистанционного геотермического метода) // Региональная геология и металлогения. Сентябрь, 2000, №12. ВСЕГЕИ. С-Петербург. C. 76-86.
  15. Горный В.И. Минерагенические закономерности как результат движения плит и мантийной конвекции (по космическим материалам) // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2005. Т 2. №2. C. 182-197.
  16. Горный В.И., Караев Н.А., Ван Гендерен Дж. Л., Фролов В.С. Камуфлетные взрывы как причина формирования структур, индицирующих алмазоносные районы (по материалам дистанционных и геофизических методов) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. Т. 3. №.2. C. 225-241.
  17. Горный В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Тронин А.А. Количественная оценка перспектив нефтегазоносности территорий на основе комплексной обработки материалов космических и геофизических съемок // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т.5. №.1. C. 349-355.
  18. Горный В. И., Латыпов И.Ш., Теплякова Т.Е., Воякина Е.Ю. Верификация результатов дистанционного геотермического метода при изучении природы формирования азональной экосистемы Большого Соловецкого острова // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т. 6. №2. C. 36-45.
  19. Горный В.И, Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Оловянный А.Г., Тронин А.А.. Знакопеременные вертикальные движения земной поверхности по данным космической радиолокационной съемки (на примере Санкт-Петербурга) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. T. 7. № 2. С. 321-332.
  20. Горный В.И., Ammar O, Kafri A., Киселев А.В., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Minini H. Региональное геологическое строение севера аравийской плиты и перспективы нефтегазоносности территории Сирии по данным комплексной обработки результатов спутниковых и гравиметрической 129 съемок // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. №1. C. 305-312.
  21. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления: М.: Наука. 1988. 174 с.
  22. Дагестанское землетрясение 14 мая 1970 г. Сейсмология, геология, геофизика. Под. ред. Амирханова Х.И. М.: Наука, 1980. 220 с.
  23. Дода Л.Н., Новикова Н.Н., Пахомов Л.А. Космический мониторинг предвестников землетрясений // Наука в России. 2009. № 6. C. 30-37.
  24. Евтюшкин А.В., Филатов А.В. Оценка деформаций земной поверхности в районах интенсивной нефтедобычи в Западной Сибири методом SAR-интерферометрии по данным ENVISAT\ASAR и ALOS\PALSAR // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009.Т. 6. № 2. C. 45-53.
  25. Железнов М.М., Василейский А.С., Макаров А.Ю. Мониторинг потенциально опасных воздействий на железнодорожную инфраструктуру с использованием космических систем ДЗЗ // Вестник ВНИИЖТ. 2010. № 6. С. 16-19.
  26. Захарова Л.Н., Захаров А.И. Исследование динамики волжских берегов в районе Ульяновска методом радиолокационной интерферометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т.6. №2. C. 54-57.
  27. Златопольский А.А., Малкин Б.В. Автоматизированный анализ ориентационных характеристик данных дистанционного зондирования (программа «Lessa») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т.2. № 2. C. 188-195.
  28. Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б., Гофаров М.Ю. Выявление индикационных признаков площадей перспективных на поиски коренных источников алмазов в условиях архангельской алмазоносной провинции // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. №2. C. 150-156.
  29. Люшвин П.В. Спектральные характеристики сейсмогенных облаков // Исследование Земли из космоса, 2009. № 2. С. 19-27.
  30. Макаренко Ф.А. Термальные воды СССР и вопросы их теплоэнергетического использования // М.: Изд. Академии наук СССР. 1963. 292 с.
  31. Мельников Д.В. Применение данных OMI/Aura для задач мониторинга извержений вулканов Камчатки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 5. № 1. С. 371-375.
  32. Михайлов В.О., Назарян А.Н., Смирнов В.Б., Диаман М., Шапиро Н., Киселева Е.А., Тихоцкий С.А., Поляков С.А., Смольянинова Е.И., Тимошкина Е.П. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09.2003 // Изв. РАН, «Физика Земли». 2010. №2. C. 3-16.
  33. Морозова Л.И. Особенности проявления лито-атмосферных связей в периоды сильных землетрясений Азии // Известия РАН, Физика Земли. 1996. №5. C. 63-68.
  34. Прогнозирование структур чехла юга Восточной Сибири космическими методами и оценка их прогнозных локализованных ресурсов в условиях слабой геологической изученности [Текст] // рук. работы Г. Г. Райкунов; ред. Д. М. Трофимов: Королёв: Астрозонд. 2010. 108 с.
  35. Серокуров Ю.Н. Использование материалов космического зондирования при выделении участков, перспективных для поисков эндогенных руд и коренных алмазов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т.2. №2. C. 204-208.
  36. Серокуров Ю.Н., Калмыков В.Д., Громцев К.В. Технология дистанционного картирования очаговых активизационных процессов в земной коре восточной части Балтийского щита // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т.4. №.2. C. 156-161.
  37. Серокуров Ю.Н., Калмыков В.Д., Громцев К.В. Опыт использования дистанционной информации при оценке золотоносного потенциала Восточных Саян // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т.5. №.1. C. 386-390.
  38. Серокуров Ю.Н., Громцев К.В. Оценка алмазогносного потенциала Северо-Западных территорий Канады по материалам дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т.6. № 2. C. 66-70.
  39. Соболев Г.А., Закржевская Н.А., Акатова К.Н., Гитис В.Г., Дерендяев А.Б., Брагин В.Д., Сы130 чева Н.А., Кузиков С.И. Динамика взаимодействия полей сейсмичности и деформаций земной поверхности (Бишкекский геодинамический полигон) // Физика Земли. 2010. № 10, С. 15-37.
  40. Спутниковые методы поиска полезных ископаемых. Сб. статей. Под ред. В.И. Лялько, М.А. Попова: Киев: Карбон-Лтд, 2012. 436 с.
  41. Тертышников А.В. Сейсмоозонные эффекты Закавказья // Известия РАН, Физика Земли. 1994. № 5. C. 53-61.
  42. Тертышников А.В. Эффекты сейсмоозонных связей над очагами сильных землетрясений // Известия РАН, Физика Земли. 1995. № 9. C. 66-71.
  43. Трифонов В.Г., Макаров В.И., Кожухин А.И., Скобелев С.Ф., Шульц С.С. (мл.). Аэрокосмическое изучение сейсмоопасных зон. М.: Наука. 1988. 133 с.
  44. Тронин А.А. Космические методы исследования землетрясений: Современное состояние и перспективы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. T. 1. С. 33-38.
  45. Тронин А.А., Saraf A.K. Космическая тепловая съемка передового надвига Гималаев // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 2. C. 350-353.
  46. Трофимов Д.М., Евдокименков В.Н., Шуваева М.К. Современные методы и алгоритмы обработки и анализа комплекса космической, геолого-геофизической и геохимической информации для прогноза углеводородного потенциала неизученных территорий. М.: Физматлит, 2012. 320 с.
  47. Филатов А.В., Евтюшкин А.В., Васильев Ю.В. Определение смещений техногенных объектов на территории нефтяных месторождений методом радарной интерферометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С.175-181.
  48. Фишкова Л.М., Торошелидзе Т.И. Отображение сейсмической активности в вариациях свечения ночного неба // Полярные сияния и свечение ночного неба. 1989. № 33. С. 17-23.
  49. Хренов А.П. Исследование активных вулканов методами дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. C. 166-176.
  50. Щепин М.В. Автоматизированный программный метод анализа изображений аэрокосмических фотопланов. Векторизация - анализ ландшафтных и тектонических структур // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. Т. 2. №. 2. С. 209-215.
  51. Щепин М.В. Программа ALINA. Метод свернутых роз. Метод геологических исследований и геологического районирования на основе программной обработки аэрокосмических изображений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т. 4. №. 2. C. 162-171.
  52. Abrams M.J., Brown D. Silver Bell, Arizona, porphyry copper test site // The Joint NASA-Geosat test case study, Section 4: American Association of Petroleum Geologists: Tulsa: OK. 1985. 73 p.
  53. Baugh W.M., Kruse F.A., Atkinson Jr. W.W. Quantitative Geochemical Mapping of Ammonium Minerals in the Southern Cedar Mountains, Nevada, Using the Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRIS) // Remote Sensing of Environment. 1998. V. 65. 3. P. 292-308.
  54. Bedini E. Mapping lithology of the Sarfartoq carbonatite complex, southern West Greenland, using HyMap imaging spectrometer data // Remote Sensing of Environment. 2009. V. 113. 6. P. 1208-1219.
  55. Bennett S.A., Atkinson W.W., Kruse F.A. Use of thematic mapper imagery to identify mineralization in the Santa Teresa District, Sonora, Mexico // Int. Geol. Rev. 1993. 35. P. 1009- 1029.
  56. Choe E., van der Meer F., van Ruitenbeek F., van der Werff H., de Smeth B., Kim K.W. Mapping of heavy metal pollution in stream sediments using combined geochemistry, field spectroscopy, and hyperspectral remote sensing: A case study of the Rodalquilar mining area, SE Spain // Remote Sensing of Environment. 2008. Vol. 112. 7. P. 3222-3233.
  57. Crosta A.P., Sabine C., Taranik J.V. Hydrothermal Alteration Mapping at Bodie, California, Using AVIRIS Hyperspectral Data // Remote Sensing of Environment. 1998. Vol. 65. 3. P. 309-319.
  58. Gornyi V.I. The Mantle Convection and the Drift of Euro-Asian Plate (According the Remote Geothermal Method Data). Proceedings of the IGARSS 2002 & 24-th Canadian Symposium on Remote Sensing. 24-28 June 2002.Toronto, Canada. 2002 IEEE. Vol. IV. P. 2029-2035.
  59. Han S.-C., Shum C.K., Bevis M., Ji C., Kuo C.-Y. Crustal Dilatation Observed by GRACE after the 2004 Sumatra-Andaman Earthquake // Science. 2006. V. 313. 5787. P. 658-662.
  60. Hook S.J., Dmochowski J.E., Howard K.A., Rowan L.C., Karlstrom K.E., Stock J.M. Mapping variations in weight percent silica measured from multispectral thermal infrared imagery--Examples from the Hiller Mountains, Nevada, USA and Tres Virgenes-La Reforma, Baja California Sur, Mexico // Remote Sensing of Environment, 2005. Vol. 95. 3. P. 273-289.
  61. Khan S.D., Mahmood K. The application of remote sensing techniques to the study of ophiolites // Earth-Science Reviews. 2008. Vol. 89. 3-4. P. 135-143.
  62. Kratt C., Calvin W., Coolbaugh M. Geothermal exploration with Hymap hyperspectral data at Brady-Desert Peak, Nevada, Remote Sensing of Environment, 2006. Vol. 104. 3. P. 313-324.
  63. Moghtaderi A., Moore F., Mohammadzadeh A. The application of advanced space-borne thermal emission and reflection (ASTER) radiometer data in the detection of alteration in the Chadormalu paleocrater, Bafq region, Central Iran // Journal of Asian Earth Sciences, 2007. Vol. 30. 2. P. 238-252.
  64. Nash G.D., Johnson G.W., Johnson S. Hyperspectral detection of geothermal system-related soil mineralogy anomalies in Dixie Valley, Nevada: a tool for exploration // Geothermics. 2004. Vol. 33. 6. P. 695-711.
  65. Ninomiya Y., Fu B., Cudahy T.J. Detecting lithology with Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) multispectral thermal infrared 'radiance-at-sensor' data // Remote Sensing of Environment. 2005.Vol. 99. 1-2. P. 127-139.
  66. Ouzounov D., Freund F. Mid-infrared emission prior to strong earthquakes analyzed by remote sensing data // Adv. Space Res. 2003. 33. P. 268-273.
  67. Ouzounov D., Liu D., Kang C., Cervone G., Kafatos M., Taylor P. Outgoing Long Wave Radiation Variability from IR Satellite Data Prior to Major Earthquakes // Tectonophysics. 2007. 431. P. 211-220.
  68. Ouzounov D., Pulinets S., Romanov A., Romanov A., Tsybulya K., Davidenko D., Kafatos M., Taylor P. Atmosphere-ionosphere response to the M9 Tohoku earthquake revealed by multi-instrument space-borne and ground observations: Preliminary results // Earthquake Science. 2011. V. 24. 6. P. 557-564.
  69. Petrovic A., Khan S.D., Chafetz H.S. Remote detection and geochemical studies for finding hydrocarbon-induced alterations in Lisbon Valley, Utah // Marine and Petroleum Geology. 2008. Vol. 25. 8. P. 696-705.
  70. Quang Z., Xu X., Dian C. Thermal Infrared Anomaly-Precursors of Impending Earthquakes // Chin. Sci. Bull. 1991. 36. P. 319-323.
  71. Rajesh H.M. Mapping Proterozoic unconformity-related uranium deposits in the Rockhole area, Northern Territory, Australia using Landsat ETM+ // Ore Geology Reviews. 2008. Vol. 33. 3-4. P. 382-396.
  72. Rowan L.C., Mars J.C. Lithologic mapping in the Mountain Pass, California area using Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data // Remote Sensing of Environment, 2003. Vol.84. 3. P. 350-366.
  73. Rowan L.C., Simpson C.J., Mars J.C. Hyperspectral analysis of the ultramafic complex and adjacent lithologies at Mordor, NT, Australia // Remote Sensing of Environment. 2004. Vol. 91. 3-4. P. 419-431.
  74. Ruitenbeek van F. J.A., Debba P., van der Meer F. D., Cudahy T., van der Meijde M., Hale M. Mapping white micas and their absorption wavelengths using hyperspectral band ratios // Remote Sensing of Environment. 2006. Vol. 102. 3-4. P. 211-222.
  75. Sabins F.F. Remote Sensing - Principles and Interpretation, 3rd edn. // W.H. Freeman, New York. NY. 1997. 494 p.
  76. Sabins F.F. Remote sensing for mineral exploration // Ore Geology Reviews, 1999. 14. P. 157-183.
  77. Segall P. Earthquake and Volcano Deformation, Princeton University Press. 2010. 424 p.
  78. Segall P., Davis J.L. GPS applications for geodynamics and earthquake studies // Annual Reviews of Earth and Planetary Science. 1997. 25. P. 301-36.
  79. Spatz D.M., Wilson R.T. Exploration remote sensing for porphyry copper deposits, western America Cordillera // Proceedings Tenth Thematic Conference on Geologic Remote Sensing. Environmental Research Institute of Michigan. 1994. Ann Arbor, MI. P. 1227-1240
  80. Tobita M., Fujiwara S., Ozawa S., Rosen, P.A., Fielding E.J., Werner C.L., Murakami M., Nakagawa H., Nitta K., Murakami M. Deformation of the 1995 North Sakhalin earthquake detected by JERS-1/SAR interferometry // Earth Planets Space. 1998. 50. P. 313-325.
  81. Tommaso I.D., Rubinstein N.N. Hydrothermal alteration mapping using ASTER data in the Infiernillo porphyry deposit, Argentina // Ore Geology Reviews, 2007. Vol. 32. 1-2. P. 275-290.
  82. Tramutoli V., Bello G.D., Pergola N., Piscitelli S. Robust satellite techniques for remote sensing of seismically active areas // Ann. Geofis. 2001. 44. P. 295-312.
  83. Vaughan R.G., Calvin W.M., Taranik J.V. SEBASS hyperspectral thermal infrared data: surface emissivity measurement and mineral mapping // Remote Sensing of Environment. 2003. Vol. 85. 1. P. 48-63.
  84. Vaughan R.G., Hook S.J., Calvin W.M., Taranik J.V. Surface mineral mapping at Steamboat Springs, Nevada, USA, with multi-wavelength thermal infrared images // Remote Sensing of Environment. 2005. Vol. 99. 1-2. P. 140-158.
  85. Wang L., Shum C. K., Simons F. J., Tapley B. and Dai C. Coseismic and postseismic deformation of the 2011 Tohoku-Oki earthquake constrained by GRACE gravimetry // Geophys. Res. Lett. 2012. 39. L07301, doi:10.1029/2012GL051104.
  86. Watson K., Kruse F.A., Hummer-Miller S. Thermal infrared exploration in the Carlin trend, northern Nevada // Geophysics. 1990. Vol. 55. P. 70-79.
  87. Xu D.Q., Ni G.Q., Jiang L.L., Shen Yu.T., Li T., Ge Sh.L., Shu X.B. Exploring for natural gas using reflectance spectra of surface soils // Advances in Space Research. 2008. Vol. 41. 11. P. 1800-1817.
  88. Zhang X., Pazner M., Duke N. Lithologic and mineral information extraction for gold exploration using ASTER data in the south Chocolate Mountains (California) // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2007. Vol. 62. 4. P. 271-282.