Радиолокационные данные в географических исследованиях и картографировании

Содержание
Предисловие
Принцип радиолокационной съёмки
Примеры практического применения радиолокационных данных
Литература
Затопление территорий по снимкам TanDEM-X и Landsat-5/TM. Паводок на реке Амур летом-осенью 2013 г.

Летом и осенью 2013 года в бассене реки Амур наблюдался сильнейший паводок, причиной которого стали ливневые дожди, продолжавшиеся около двух месяцев. Наиболее пострадавшие регионы – северо-восточные провинции Китая, а также Амурская область, Еврейская автономная область и Хабаровский край РФ. В день проведения космической радиолокационной съёмки, 20 августа 2013 г., уровень подъёма воды в Амуре у Хабаровска превысил отметку 6,7 м.
Радиолокационные данные являются незаменимым инструментом при мониторинге паводков и наводнений в силу нескольких причин: независимость получения изображений от облачности, которая часто сопровождает эти природные явления; возможность наблюдения независимо от времени суток за счёт генерирования системой собственного излучения; высокая периодичность съёмки благодаря широкой полосе обзора и наличию орбитальных группировок из нескольких спутников.
Для выявления территорий, подверженных затоплению, создано многовременное оптико-радиолокационное синтезированное изображение: красный и зелёный цвета присвоены радиолокационному снимку TanDEM-X от 20.08.2013 г., а синий – снимку Landsat-5/TM от 19.09.2010, полученному в ближнем инфракрасном (ИК) участке спектра.


Создание цветного синтезированного оптико-радиолокационного изображения

Излучение в ближнем ИК участке спектра практически полностью поглощается водой, в связи с чем водные объекты на снимке в этом диапазоне характеризуются самыми низкими значениями яркости и отображаются чёрным цветом. Гладкие водные поверхности изображаются чёрным цветом и на радиолокационных снимках ввиду преобладания зеркального отражения радиоволн и, как следствие, низкого уровня обратного сигнала.



Стоит отметить, что синим цветом, помимо затопленных участков, изображаются и взлётно-посадочные полосы в восточной части г. Хабаровска. Это связано с тем, что гладкие асфальтированные поверхности дают низкие значения коэффициента обратного рассеяния радиосигнала и из-за этого имеют низую яркость на радиолокационном снимке, а на снимке в ближнем ИК диапазоне эти участки характеризуются более высокой яркостью.

Неконтролируемая классификация многовременного снимка, составленного из снимков, полученных в разных диапазонах спектра, позволяет достаточно однозначно выделить следующие три класса объектов:
1) объекты гидрографии до затопления;
2) территории, затопленные на момент радиолокационной съёмки;
3) объекты, не относящиеся к гидрографии: населённые пункты, сельскохозяйственные земли, участки с травянистой и древесно-кустарниковой растительностью.
По результатам неконтролируемой классификации многовременного снимка автоматически могут быть рассчитаны площади участков, подверженных затоплению.


Наверх

© 2017 г. Балдина Е.А., Трошко К.А., лаборатория аэрокосмических методов, Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова