CC BY
96
Композит МТС показал свою пригодность как для тематического картографирования, так и для задач мониторинга изменений в лесном хозяйстве. С таким же успехом он может быть использован для мониторинга сельскохозяйственных процессов, строительства и любой наземной активности, влияющей на изменение амплитуды отражения радарного сигнала и на когерентность фаз радарных съемок.
Библиографические ссылки
1. Новый продукт МТС, рассчитываемый по данным COSMO-SkyMed / Л. Пиетранера, Ф. Бритти, Л. Чеза-рано и др. // Геоматика, Совзонд. 2012. № 1 (14). С. 46-51.
2. Полуавтоматическое выявление вырубок леса на мультивременных радарных и радарно-оптических цветных композитах / Е. В. Бахтинова, А. Ю. Соколов, Д. Б. Никольский, Ю. И. Кантемиров // Геоматика, Совзонд. 2012. № 1 (14). С. 52-55.
References
1. Pietranera L., Britti F., Cesarano L. etc. Geomatica, Sovzond, 2012, № 1 (14), pp. 46-51.
2. Bakhtinova Ye. V., Sokolov A. Yu., Nikolskiy D. B., Kantemirov Yu. I. Geomatica, Sovzond, 2012, № 1 (14), рр. 52-55.
© Кантемиров Ю. И., 2013
УДК 528.88
ПРИМЕНЕНИЕ РАДАРНОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ОПОЛЗНЕВЫМИ ПРОЦЕССАМИ НА ГОРНОМ ПРЕДПРИЯТИИ НА ПРИМЕРЕ ОАО «УРТУЙСКИЙ УГОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ»
В. Д. Хан
Национальный исследовательский иркутский государственный технический университет Россия, 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83. E-mail: Mithril1990@mail.ru
Рассматривается возможность осуществления мониторинга деформаций бортов карьера по данным многопроходных радарных съемок.
Ключевые слова: деформации земной поверхности, радарные съемки, интерферометрия.
APPLICATION RADAR INTERFEROMETRY FOR MONITORING THE LANDSLIDE PROCESSES AT MINING PLANT AT THE EXAMPLE OF JSC “URTUYSKIY COAL MINE”
V. D. Khan
National Research Irkutsk State Technical University 83 Lermontov st., Irkutsk, 664074, Russia. E-mail: Mithril1990@mail.ru
In the article the author considers the possibility of monitoring deformations of the coal mine beads according to multipass radar surveys.
Keywords: deformation of the earth's surface, radar imaging, interferometry.
Существуют компании, предлагающие свои услу- смещения поверхности и объектов инфраструктуры,
ги в области получения и обработки данных дистан- а также деформации неразрабатываемых бортов карь-
ционного зондирования Земли, в целях выявления ера с очень высокой точностью. Основное преимуще-
деформаций бортов карьеров, а также природных и ство метода - это независимая дистанционная оценка
техногенных смещений земной поверхности, дефор- смещений по всей площади снимка. Для расчета сме-
маций сооружений над месторождениями твердых щений используется массив спутниковых данных,
полезных ископаемых вблизи разработки предпри- которые получаются с космических аппаратов с опре-
ятий. Эти данные позволяют решать приведенные деленной периодичностью.
задачи с применением методики интерферометриче- Целью мониторинга с помощью радиолокацион-ской обработки серий спутниковых радиолокацион- ных данных является снижение рисков возникнове-ных изображений [1]. ния чрезвычайных ситуаций и уменьшение их возДанная технология, будучи интегрированной в сис- можных последствий за счет современного выявле-
тему маркшейдерско-геодезических наблюдений, по- ния смещений и деформаций земной поверхности
зволяет определять вертикальные и горизонтальные и сооружений.
Основная решаемая задача это регулярное получение информации о смещениях и деформациях земной поверхности и сооружений дистанционными (космическими) методами.
В 2012 г. сотрудниками НИ ИрГТУ совместно с компанией «Совзонд» был опробован метод дистанционных исследований на действующем горнодобывающем предприятии ОАО «Уртуйский угольный разрезе» [2]. Угольный разрез Уртуйский расположен к северо-западу от г. Краснокаменск, на котором ведется добыча бурого угля открытым способом. Разрез был отснят 15 раз с радарных спутников группировки С08М08куМББ (Б-0Б08, Италия) в режиме HImage (разрешение 3 м, площадь сцены 40 х 40 км). Схема покрытия территории Уртуйского разреза данными С0§М08куМББ приведена на рис. 1.
Основная цель выполнения проекта - установить возможно ли по данным многопроходных радарных
съемок осуществить мониторинг деформаций бортов карьера с достаточно высокой точностью [3]. Данные 15-проходной радарной съемки Уртуйского угольного разреза были интерферометрически обработаны по методике «Small Baselines Interferometry (SBas)» в программном комплексе SARscape (Exelis VIS, США) с применением трехмерной развертки фазы. Всего было обработано 105 пар снимков, показанных на диаграмме «время - базовая линия», рис. 2.
Для каждой из пар в автоматизированном режиме были построены интерферограммы, дифференциальные интерферограммы, выполнены фильтрация ин-терферометрической фазы, расчет когерентности и развертка фазы [4].
На выходе были рассчитаны смещения земной поверхности на каждую дату съемки, результирующая карта смещений и файл точек - постоянных рассеивателей радиолокационного сигнала [5].
Рис. 1. Схема покрытия территории данными COSMOSkyMED
Рис. 2. Диаграмма время - базовая линия
Рис. 3. Карта смещений и деформаций земной поверхности
Рис. 4. Основной очаг оседаний крупным планом, графики смещений для нескольких типовых точек
Оптический снимок и пространственно соответствующая ему карта смещений приведены на рис. 3. Основной выявленный очаг оседаний находится в югозападной части карьера. Основной очаг оседаний крупным планом и график смещений для нескольких типовых точек в пределах этого очага показаны на рис. 4. Кроме того, на крупном плане заметны несколько участков поднятий, эти поднятия образованны за счет формирования отвалообразований.
По результатам работ установлено наличие деформаций бортов карьера с максимальной интенсивностью до 6 см за 2 месяца. Результаты дистанционного зондирования угольного разреза Уртуйский были проконтролированы наземной съемкой с применением геодезического GNSS оборудования методом статических наблюдений. В результате контроля были выявлены деформации с аналогичной интенсивностью [6].
Полученные результаты показали, что при частоте порядка 6-8 съемок в месяц даже на незастроенной территории удается поддерживать когерентность фаз радарных съемок за разные даты на необходимом для выполнения обработки уровне. Что делает данную технологию применимой для выполнения мониторинговых работ.
Библиографические ссылки
1. Гужов В. И., Ильиных С. П. Компьютерная интерферометрия : учеб. пособие. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2004.
2. Компания «Совзонд» [Электронный ресурс]. URL: http://www.sovzond.ru/.
3. Cumming I. G., Wong F. H., Digital processing of synthetic aperture radar data. Norwood : Artech House, Inc., 2005.
4. ENVI - Программный комплекс ENVI [Электронный ресурс]. URL: http://www.envisoft.ru/.
5. Радиолокационное исследование Земли из космоса [Электронный ресурс]. URL: http://www.gis.gorodok.net/.
6. Кашников Ю. А., Ашихмин С. Г. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья / ООО «Недра-Бизнесцентр». М., 2007.
References
1. Guzhov V. I., Ilyin S. P. Komp'yuternaya interfer-ometriya (Computer interferometry). Novosibirsk: Publishing House of the NSTU, 2004.
2. Company Sovzond. Available at: http://www. sovzond.ru/.
3. Cumming I. G. and Wong, F. H. Digital processing of synthetic aperture radar data. Norwood, MA: Artech House, Inc., 2005.
4. ENVI - software package ENVI. Available at: http://www.envisoft.ru/.
5. Radar study of the Earth from space. Available at: http://www.gis.gorodok.net/.
6. Kashnikov Y. A., Ashikhmin S. G. Mekhanika gornykh porod pri razrabotke mestorozhdeniy uglevodorodnogo syr'ya (Rock mechanics in the development of hydrocarbon fields). Moscow, LLC Core-business centers, 2007.
© Хан В. Д., 2013
УДК 528.71
СПУТНИКОВЫЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ЗОНЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ НАЗЕМНЫХ GPS-ИЗМЕРЕНИЙ*
А. А. Феоктистов1, А. И. Захаров2, П. В. Денисов1, М. А. Гусев1
1Научный центр оперативного мониторинга Земли ОАО «Российские космические системы»
Россия, 127490, Москва, ул. Декабристов, 51/25. E-mail: alexey.a.feoktistov@ntsomz.ru 2Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова Российской академии наук Россия, 141190, Фрязино Московской области, площадь им. акад. Б. А. Введенского, 1.
E-mail: izakhar@sunclass.ire.rssi.ru
Сообщается о результатах дифференциальной интерферометрической обработки данных РСА ASAR/ENVISAT по зоне землетрясения в Японии с использованием программного пакета SARscape. Представлены результаты совместного анализа данных дистанционного зондирования и подспутниковых GPS-измерений.
Ключевые слова: РСА, дифференциальная интерферометрия, деформация земной поверхности, ASAR/ENVISAT, SARscape, фильтр Goldstein, землетрясение.
SAR MONITORING OF TERRESTRIAL SURFACE DEFORMATION IN THE EARTHQUAKE ZONE USING GPS DATA
A. A. Feoktistov1, A. I. Zakharov2, P. V. Denisov1, M. A. Gusev1
1Research Center for Earth Operative Monitoring JSC “Russian Space Systems”
51/25, Dekabristov st., Moscow, 127490, Russia. E-mail: alexey.a.feoktistov@ntsomz.ru
2Fryazino Branch of Institute of Radio Engineering and Electronics named after V. A. Kotelnikov
of Russian Academy of Sciences 1 Vvedensky square, Fryazino, Moscow region, 141190, Russia. E-mail: aizakhar@sunclass.ire.rssi.ru
The results of ASAR/ENVISAT data DInSAR processing for earthquake in Japan by means of SARscape software are presented. Results of the joint analysis of SAR data and ground-based GPS precision measurements are presented.
Keywords: SAR, DInSAR processing, surface deformation, ASAR/ENVISAT, SARscape, coherence, interferogram, Goldstein filter, earthquake.
В Научном центре оперативного мониторинга Земли (НЦ ОМЗ) ОАО «Российские космические системы» проводится отработка комплексных технологий интерферометрической и дифференциальной ин-терферометрической обработки данных перспективных российских радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) с использованием тестовых данных современных зарубежных РСА. Исследуются практические возможности использования данных разных диапазонов для построения цифровых моделей местности (ЦММ) и цифровых карт смещений (ЦКС) по территории Российской Федерации; проводится
выбор оптимальных алгоритмов совмещения, фильтрации и развертки фазы для различных типов подстилающей поверхности.
Проведено несколько циклов интерферометриче-ской обработки данных РСА COSMO-SkyMed (Италия), работающего в коротковолновом Х-диапазоне с длиной волны излучения 3,1 см, включая: (1) серию из четырех изображений по территории Астраханской области, (2) серию из трех изображений по территории Краснодарского края (Черноморское побережье в районе г. Сочи) и (3) серию из 15 изображений по территории Амурской области (вблизи г. Шимановск).
Исследования выполнены в рамках ОКР «Регион В-Архив».
