Методика дистанційного моніторингу вертикальних зміщень земної поверхні за даними радарної інтерферометрії
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2023.10.3.247Ключові слова:
зсуви, радарні зображення, диференціальна радарна інтерферометрія, вертикальні зміщення, цифрова модель рельєфуАнотація
Усі явища та процеси, що відбуваються на земній поверхні тісно пов’язані між собою. Землі властиві внутрішні та зовнішні планетарні геологічні процеси, які упродовж всього геологічного розвитку планети призводять до її змінення. Швидкість та масштаби геологічних процесів змінюються у часі та просторі під впливом, в тому числі, кліматичних змін. Зміни поділяються на тривалі та миттєві, які спричиняють катастрофічні явища, зокрема зсуви. Важливою складовою геоекологічних досліджень є моніторинг зсувних процесів з використанням даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ). У статті досліджено, протестовано та експериментально обґрунтовано можливість дистанційного геоекологічного моніторингу зсувних процесів з використанням супутникової радіолокаційної інтерферометрії. Тестовим полігоном було обрано правобережжя Канівського водосховища з великою кількістю зареєстрованих зсувів. Отримано результати активності зсувів за весняний період з 2015 по 2023 роки. У рамках даного дослідження було ретельно визначено найбільш активні зсувні ділянки, на яких відзначаються істотні амплітудні коливання. Результати цього дослідження представлені у статті. Геоекологічний моніторинг активізації зсувних процесів на детальному рівні проведено з використанням супутникових знімків Sentinel-1, цифрової моделі рельєфу (DEM), топографічних карт різних масштабів та геологічних карт четвертинних та дочетвертинних відкладів. Перевагою дослідження зсувних процесів дистанційними методами є можливість оперативно, на великих площах, з досить високою точністю та мінімальними економічними витратами вирішувати задачі природоохоронного напрямку для забезпечення сталого розвитку довкілля та суспільства.
Посилання
Bamler, R., Adam, N., Davidson, G. W. and Just, D. Noise-induced slope distortion in 2-D phase unwrapping by linear estimators with application to SAR interferometry, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 36(3), 913-921. https://doi: 10.1109/36.673682.
Bejar-Pizarro M, Notti D, Mateos RM, Ezquerro P, Centolanza G, Herrera G, Bru G, Sanabria M, Solari L, Duro J, Fernández J (2017) Mapping vulnerable urban areas afected by slow-moving landslides using Sentinel-1 InSAR Data. Remote Sens 9,876–893. https://doi.org/10.3390/rs9090876/
Bespalova, O. M. (2001). Types of landslide displacements of the right bank of the Middle Dnieper as a reflection of the microstructure of clayey soils. Collection of scientific papers of the Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, 82-90.
Casagli N, Cigna F, Bianchini S, Hölbling D, Füreder P, Righini G, Del Conte S, Friedl B, Schneiderbauer S, Iasio C, Vlčko J, Greif V, Proske H, Granica K, Falco S, Lozzi S, Mora O, Arnaud A, Novali F, Bianchi M (2016) Landslide mapping and monitoring by using radar and optical remote sensing: examples from the EC-FP7 project SAFER. Remote Sens Appl Soc Environ 4,92–108. https://doi. org/10.1016/j.rsase.2016.07.001.
Costantini, M. (1998) A novel phase unwrapping method based on network programming, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 36(3), 813-821. https://doi: 10.1109/36.673674.
Demchyshyn M.G., (1991). Geological environment of Kyiv. Geologichnjj zhurnal 2 (257), 14-24.
Engdahl, M., Veci, L., Lu, J., Fomferra, N., Pratts-Iraola, P., Foumelis, M. (2017) ‘SNAP and the Sentinel-1 Toolbox for TOPS Interferometry’ In Abstract Book of 10th International Workshop on Advances in the Science and Applications of SAR Interferometry and Sentinel-1 InSAR (Fringe 2017), Helsinki: ESA , 6 p.
Ferretti, C. Prati and F. Rocca, "Nonlinear subsidence rate estimation using permanent scatterers in differential SAR interferometry," IEEETransactions on Geoscience and Remote Sensing, 38(5), 2202-2212. https://doi: 10.1109/36.868878.
Herrera, G., Gutiérrez, F., García-Davalillo, J. C., Guerrero, J., Notti, D., Galve, J. P., Cooksley, G. (2013). Multi-sensor advanced DInSAR monitoring of very slow landslides: The Tena Valley Case Study (central spanish pyrenees). Remote Sensing of Environment, 128, 31-43. https://doi:10.1016/j.rse.2012.09.020.
Hein, A. (2004). Processing of SAR Data Fundamentals, Signal Processing, interferometry. Berlin: Springer.
Kril T., Shekhunova S. (2019). Terrain elevation changes by radar satellite images interpretation as a component of geo-environmental monitoring. 13th International Conference on Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment https://doi 10.3997/2214-4609.201903176.
Lishchenko L. P. Pazynych N. V., Teremenko O. M. (2014). Study of landslide processes on Kyiv's territory in remote monitoring mode. Ukrainian Journal of Remote Sensing. 2, 2014, 29-34.
Lishchenko L.P., Pazynych N.V., Filipovych V.E. (2017). Satellite monitoring of the development of landslide processes in the Dnieper zone of Kyiv. Ukrainian Journal of Remote Sensing 15, 11-22. https://doi.org/10.36023/ujrs.2017.15.111
Peltzer G., Rosen P.A. (1995) Surface displacement of the 17 May 1993 Eureka Valley, California, earthquake observed by SAR interferometry. Science 268, 1333-1336.
Rott, H., & Nagler, T. (2006). The contribution of radar interferometry to the assessment of landslide hazards. Advances in Space Research, 37(4), 710–719. https://doi:10.1016/j.asr.2005.06.059.
Stankevich, S., Piestova, I., Titarenko, O., Filipovych, V., Samberg, A., Dudar, T.; Svideniuk, M. (2018). Urban area geodynamic risk mapping using long-term time series of sentinel-1 satellite radar interferometry. Information Security: An International Journal 40(1), 39-50. https://doi:10.11610/isij.4003.
Wang, Y., Zhang, K., Gong, F., Mu, J., Liu, S. (2021). Interferometric phase reconstruction based on probability generative model: Toward efficient analysis of high-dimensional SAR stacks. Remote Sensing, 13(12), 2369. https://doi:10.3390/rs13122369
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.
Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.
