Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 147-155
Применение РСА-интерферометрии снимков со спутников Sentinel-1 при изучении областей активных деформаций поверхности в прибрежном районе Большого Сочи
Е.И. Смольянинова
1 , Е.А. Киселева
1 , В.О. Михайлов
1 1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 24.07.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-147-155
В работе рассмотрены вопросы применения методов радарной спутниковой интерферометрии к снимкам со спутников Sentinel-1 (S-1) для изучения деформаций земной поверхности, в частности в результате оползневых процессов, в районе прибрежного кластера Большого Сочи. Построена карта областей активных деформаций для участка Сочи – Адлер по 350 радарным снимкам со спутников S-1A и S-1B c восходящих и нисходящих орбит за три года (2015–2018). Интерферометрическая обработка снимков производилась с привлечением технологий SBAS ENVI SARscape и PS StaMPS/MTI. Предлагаемая методология интерпретации результатов интерферометрической обработки снимков S-1 позволяет в условиях плотной индивидуальной застройки исследуемого района уточнять геометрию оползневых структур, откартированных наземной съёмкой, выделять новые оползневые структуры и участки активизации. Приведены фрагменты уточнённых карт. Сопоставление с картой оползневых проявлений по наземным данным (Вожик, 2016) показало, что наземные и спутниковые данные дополняют друг друга и их целесообразно комплексировать при мониторинге оползневой активности районов с природными ландшафтами и техногенной застройкой. По графикам временных серий для ряда активных оползней установлено, что активизация оползней в исследуемой области в основном происходит в период с ноября по июнь, однако часть оползневых структур движется непрерывно со скоростями до 80 мм/год.
Ключевые слова: радары с синтезированной апертурой, спутниковая РСА-интерферометрия, космический мониторинг, оползни, просадки грунта, Sentinel-1A/B, Большой Сочи
Полный текстСписок литературы:
- Вожик А. А. Оценка экзогенной геологической опасности при ведении государственного мониторинга состояния недр // 8-й Всероссийский съезд геологов 26–28 октября 2016 г.: Презентационные материалы круглого стола «Государственный мониторинг состояния недр и региональные гидрогеологические работы». Москва, 2016. 71 с. URL: http://www.specgeo.ru/pdf/doklad_viii_geolog_04.pdf.
- Дмитриев П. Н., Голубев В. И., Исаев Ю. С., Киселева Е. А., Михайлов В. О., Смольянинова Е. И. Некоторые проблемы обработки и интерпретации данных спутниковой радарной интерферометрии на примере мониторинга оползневых процессов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 130–142.
- Михайлов В. О., Киселева Е. А., Дмитриев П. Н., Голубев В. И., Смольянинова Е. И., Тимошкина Е. П. 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.
- Михайлов В. О., Киселева Е. А., Смольянинова Е. И., Дмитриев П. Н., Голубев В. И., Исаев Ю. С., Дорохин К. А., Тимошкина Е. П., Хайретдинов С. А. Некоторые проблемы мониторинга оползневых процессов с использованием спутниковых радарных снимков с различной длиной волны на примере двух оползневых склонов в районе Большого Сочи // Изв. РАН. Сер. «Физика Земли». 2014. № 4. С. 120–130. DOI: 10.7868/S0002333714040103.
- Barra A., Solari L., Bejar-Pizarro M., Monserrat O., Bianchini S., Herrera G., Crosetto M., Sarro R., Gonzalez-Alonso E., Mateos R. M., Ligüerzana S., López C., Moretti S. A Methodology to Detect and Update Active Deformation Areas Based on Sentinel-1 SAR Images // Remote Sensing. 2017. V. 9(10). P. 1002. DOI: 10.3390/rs9101002.
- Crosetto M., Monserrat O., Cuevas-González M., Devanthéry N., Crippa B. Persistent Scatterer Interferometry: A review // ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing. 2016. V. 115. P. 78–89. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2015.10.011.
- Cruden D. M., Varnes D. J. Landslide Types and Processes // Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board. Special Report 247. National Research Council / eds. Turner A. K., Schuster R. L. Washington D. C.: National Academy Press, 1996. P. 36–75.
- Hooper A., Zebker H., Segall P., Kampes B. A new method for measuring deformation on volcanoes and other natural terrains using InSAR persistent scatterers // Geophysical Research Letters. 2004. V. 31. P. 1–5. DOI: 10.1029/2004GL021737.
- Hooper A., Segall P., Zebker H. Persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar for crustal deformation analysis, with application to Volcan Alcedo, Galapagos // J. Geophysical Research. 2007. V. 112. P. B07407. DOI: 10.1029/2006JB004763.
- Kiseleva Е., Mikhailov V., Smolyaninova E., Dmitriev P., Golubev V., Timoshkina E., Hoope A., Samiei-Esfahany S., Hanssen R. PS-InSAR monitoring of landslide activity in the Black Sea coast of the Caucasus // Procedia Technology. 2014. V. 16. P. 404–413. DOI: 10.1016/j.protcy.2014.10.106.
- Mansour M. F., Morgenstern N. R., Martin C. D. Expected damage from displacement of slow-moving slides // Landslides. 2011. V. 8. P. 117–131. DOI: 10.1007/s10346-010-0227-7.
- Scaioni M., Longoni L., Melillo V., Papini M. Remote Sensing for Landslide Investigations: An Overview of Recent Achievements and Perspectives // Remote Sensing. 2014. V. 6. P. 9600–9652. DOI: 10.3390/rs6109600.
- Solari L., Barra A., Herrera G., Bianchini S., Monserrat O., Béjar-Pizarro M., Crosetto M., Sarro R., Morett S. Fast detection of ground motions on vulnerable elements using Sentinel-1 InSAR data // Geomatics Natural Hazard and Risk. 2018. V. 9. P. 152–174. DOI: 10.1080/19475705.2017.1413013.
- Wasowski J., Bovenga F. Investigating landslides and unstable slopes with satellite Multi-Temporal Interferometry: Current issues and future perspectives // Engineering Geology. 2014. V. 174. P. 103–138. DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.03.003.