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. 2017. Т. 14. № 5. С. 187-194

Использование данных орбитального дождевого радиолокатора Ku-диапазона для исследования изменения дисперсии наклонов крупномасштабного волнения в слике

М.А. Панфилова 1 , В.Ю. Караев 1 
1 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Одобрена к печати: 25.09.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-187-194
В Мексиканском заливе на нефтедобывающей платформе DeepWater Horizon 20 апреля 2010 г. произошла авария, которая стала крупнейшей в истории. В результате на поверхности залива образовалась нефтяная плёнка площадью порядка нескольких тысяч квадратных километров. Для мониторинга ситуации использовались данные спутников в оптическом диапазоне и радиолокационные изображения, полученные радиолокатором с синтезированной апертурой. Сформировавшееся в Мексиканском заливе нефтяное пятно было настолько большим, что впервые для исследования сликов можно было использовать данные орбитального дождевого радиолокатора с разрешением около 5 км. Построена зависимость контраста (отношения сечения обратного рассеяния в слике к сечению обратного рассеяния на чистой воде) от угла падения. В рамках двухмасштабной модели рассеивающей поверхности в приближении касательной плоскости определяются дисперсия наклонов крупномасштабного волнения и сечение обратного рассеяния при нулевом угле падения в полосе обзора радиолокатора. В работе проводится сопоставление пространственного распределения дисперсии наклонов крупномасштабного волнения, восстановленного в полосе обзора дождевого радиолокатора (Ku-диапазон), с оптическими и радиолокационными изображениями нефтяного слика. Построена зависимость дисперсии наклонов крупномасштабного волнения от скорости ветра в слике, аналогичная известной зависимости для дисперсии наклонов в оптическом диапазоне.
Ключевые слова: нефтяное загрязнение, дисперсия наклонов, дождевой радиолокатор
Полный текст

Список литературы:

  1. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука, 1972. 424 с.
  2. Данилычев М.В., Кутуза Б.Г., Николаев А.Г. Развитие радиационной модели взволнованной морской поверхности на основе данных эксперимента по измерению рассеянного СВЧ радиоизлучения Солнца // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. Т. 2. № 3. С. 68–85.
  3. Караев В.Ю., Панфилова М.А., Баландина Г.Н., Чу К. Восстановление дисперсии наклонов крупномасштабных волн по радиолокационным измерениям в СВЧ-диапазоне // Исследование Земли из космоса. 2012. № 4. С. 62–77.
  4. Лаврова О.Ю., Костяной А.Г. Катастрофический разлив нефти в Мексиканском заливе в апреле-мае 2010 г. // Исследование Земли из космоса. 2010. № 6. С. 67–72.
  5. Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Нефтяные загрязнения морской поверхности: взгляд из космоса // Природа. 2015. № 9. С. 83–89.
  6. Панфилова М.А., Караев В.Ю. Использование данных морских буев для оценки дисперсии наклонов крупномасштабного волнения для Ku- и Ka-диапазонов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 6. С. 119–134.
  7. Chu X., He Y., Chen G. Asymmetry and anisotropy of microwave backscatter at low incidence angles // Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2012. Vol. 50. No. 10. P. 4014–4024.
  8. Cox C., Munk W. Slopes of the sea surface deduced from photographs of sun glitter // Bull. Scripps Institution of Oceanography. 1956. Vol. 6. P. 401–488.
  9. Danilytchev M.V, Kutuza B.G., Nikolaev A.G. The application of sea wave slope distribution empirical dependences in estimation of interaction between microwave radiation and rough sea surface // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2009. Vol. 47. P. 652–661.
  10. Johnson J.W., Croswell W.F. Characteristics of 13.9 GHz radar scattering from oil films on the sea surface // Radio science. 1982. Vol. 11. No. 3. P. 611–617.
  11. Kudryavtsev V.N., Chapron B., Myasoedov A.G., Collard F., Johannessen J.A. On dual co-polarized SAR measurements of the ocean surface // IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2013. Vol. 10. No. 4. P. 761–765.
  12. Zhang B., Perrie W., Li X., Pichel W.G. Mapping sea surface oil slicks using Radarsat 2 quad-polarization SAR image // Geophysical Research Letters. 2011. Vol. 120. No. 9. P. 6164–6184.