XVIII.B.345
Разработка методики построения ЦМР по радиолокационным данным Sentinel-1 методом дифференциальной спутниковой интерферометрии в условиях Арктики на примере острова Визе
Ширшова В.Ю. (1,2)
(1) МГУ имени М.В. Ломоносова Географический факультет, Москва, Россия
(2) Научный центр оперативного мониторинга Земли АО «Российские космические системы», Москва, Россия
Арктический регион активно изменяется в последние десятилетия ввиду глобального потепления, что сильно отражается на изменении границ малых арктических островов и прибрежных территорий. Картографические работы для острова Визе и других малых арктических островов, отражающее положение и топографические особенности, были проведены еще в середине прошлого века и с тех пор не повторялись. И, несмотря на все увеличивающееся количество материалов космических съемок, особенно на приполярные районы, арктические острова по-прежнему остаются слабо изученными. Эти факты подчеркивают необходимость и востребованность актуализировать информацию о рельефе и границах острова Визе.
Получение информации о рельефе исследуемой местности становится все более доступным благодаря методу радиолокационной спутниковой интерферометрии. Метод представляет собой многоступенчатый процесс обработки комплексных радиолокационных данных, включающий в себя набор (двух и более) радиолокационных изображений исследуемой территории, полученных при близких условиях наблюдения, определяемых интерферометрической базой [1]. Для интерферометрической обработки использовались данные с европейских радиолокационных спутников Sentinel-1, данные которых свободно распространяются. Обработка производилась в программном комплексе SNAP.
Для изучения острова Визе был сформирован архив из доступных радиолокационных снимков, покрывающих весь остров за 2016-2020 года. Всего архив составил 86 изображений SLC в интерферометрическом режиме IW, с горизонтальной согласованной поляризацией, нисходящей орбиты, 137 витка. Была проведена оценка пригодности данных для интерферометрической обработки, опираясь на основные требования к паре снимков: величина базовой линии должна быть более 150 м и менее 220 м и временной интервал должен быть как можно меньше [2]. Если речь идет о двухпроходной интерферометрической съемке, то желательно выбирать снимки с одинаковыми погодными условиями и сезоном. В случае Sentinel-1 этот интервал может быть 12, 24 и 36 дня, данные с большим временным интервалом не согласуются друг с другом. В результате требования удовлетворили 9 пар снимков.
В работе приведен алгоритм формирования ЦМР от отбора интерферометрической пары до картографической визуализации конечного продукта. И хотя порядок интерферометрической обработки известен, основная сложность в подборе параметров на каждом этапе. При их выборе были учтены особенности исследуемой территории: время года и море. Итерационным путем сформирован перечень требование к формированию ЦМР в арктическом регионе. Результаты демонстрируют заметный отступ береговой линии (сравнение производилось с топографической картой) и сильное развитие речной сети, которое может привести к разлому острова на две части. Таким образом, пригодность предложенной методики для формирования и обновления карт рельефа арктических островов может быть в дальнейшем применима в мониторинге.
Ключевые слова: радиолокационная спутниковая интерферометрия, Sentinel-1, цифровые модели рельефа, малые арктические острова, АрктикаЛитература:
- Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования. М.: Радиотехника, 2010. 680 с
- Graham L. C. Synthetic interferometer radar for topographic mapping //Proceedings of the IEEE. – 1974. – Т. 62. – №. 6. – С. 763-768.
Презентация доклада
Ссылка для цитирования: Ширшова В.Ю. Разработка методики построения ЦМР по радиолокационным данным Sentinel-1 методом дифференциальной спутниковой интерферометрии в условиях Арктики на примере острова Визе // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 106. DOI 10.21046/18DZZconf-2020aТехнологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
106