В статье рассмотрено применение технологии спутниковой радиолокационной интерферометрии для обнаружения деформаций земной поверхности и смещений техногенных объектов на больших территориях. Актуальность работы заключается в необходимости выявления областей повышенного геодинамического риска вследствие природных и антропогенных факторов. Основными результатами данной работы являются: система полной интерферометрической обработки радиолокационных данных Sentinel-1A/B, геоинформационный портал для публикации результатов обработки и интерактивная карта смещений на территории Калининградской области за период 2017-2018 годы. Центральной частью реализованной системы является ранее разработанное и зарегистрированное программное обеспечение FInSAR, предназначенное для обработки радиолокационных данных по методу постоянных интерферометрических отражателей. Важным элементом системы является геопортал, предоставляющий доступ к результатам и содержащий инструменты для геопространственного анализа. Интерактивная карта Калининградской области представляет собой точечные измерения среднегодовой скорости смещений техногенных объектов с возможностью отследить историю смещений.

Статья состоит из введения, двух основных разделов и заключения. Введение посвящено актуальности и практической значимости разработанной системы. Во втором разделе приведены характеристики исходных данных Sentinel-1A/B, а также описание технологии радиолокационной интерферометрии и метода постоянных отражателей. В третьем разделе описана общая схема функционирования системы и результаты ее использования для мониторинга смещений техногенных объектов на примере Калининградской области. В заключении представлены выводы и дальнейшее направление исследований и разработок в рамках данного проекта.

Исследование выполнено при поддержке РФФИ, грант № 19-45-390002.

Филатова Виктория Михайловна, кандидат физико-математических наук Балтийского федерального университета им. И. Канта, Института прикладной информатики и математической геофизики,
236016, Калининград, ул. А. Невского, д. 14. E-mail: ViFilatova@kantiana.ru.

Назаров Игорь Владимирович, кандидат технических наук, доцент Балтийского федерального университета им. И. Канта, Института прикладной информатики и математической геофизики. 236016, Калининград, ул. А. Невского, д. 14. E-mail: INazarov@kantiana.ru.

Филатов Антон Валентинович, кандидат физико-математических наук Балтийского федерального университета им. И. Канта, Института прикладной информатики и математической геофизики, 236016, Калининград, ул. А. Невского, д. 14. E-mail: AnFilatov@kantiana.ru.

1. Васильев Ю.В., Мисюрев Д.А., Филатов А.В. Техногенное влияние разработки Комсомольского месторождения на современные деформационные процессы // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2018. – № 2. – С. 11-20. DOI: 10.31660/0445-0108-2018-2-11-20.
2. Верхотуров А.Л. Оценка деформации земной поверхности по данным спутниковой радиолокационной интерферометрии и GPS на примере Ближне-Алеутского землетрясения 17 июля 2017 // Информационные технологии и высокопроизводительные вычисления : материалы V Междунар. науч-практич. конф. / отв. за выпуск А.Л. Верхотуров. – Хабаровск, 2019. – С. 3-11.
3. Захарова Л.Н., Захаров А.И. Обнаружение динамики мостов методом радиолокационной интерферометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2018. – Т. 15, № 2. – С. 42-51. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-42-51.
4. Захарова Л.Н., Захаров А.И., Митник Л.М. Первые результаты радиолокационного мониторинга последствий оползня на реке бурея по данным SENTINEL-1 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2019. – Т. 16, № 2. – С. 69-74. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-69-74.
5. Кожаев Ж.Т., Мухамедгалиева М.А., Имансакипова Б.Б., Мустафин М.Г. Геоинформационная система геомеханического мониторинга рудных месторождений с использованием методов космической радиолокационной интерферометрии // Горный журнал. – 2017. – № 2. – С. 39-44. DOI: 10.17580/gzh.2017.02.07.
6. Соломенников М.Ю., Мусихин В.В., Харина Н.М. Оценка точности определения оседаний, полученных методами радарной интерферометрии по спутниковым снимкам ENVISAT и TerraSAR-X на территории промышленного объекта г. Березники // Маркшейдерский вестник. – 2017. – № 2 (117). – С. 44-49.
7. Трофимов Д.М., Захаров А.И., Шуваева М.К. Современные микроамплитудные тектонические движения, дистанционные методы их изучения и значение для нефтегазовой геологии // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2016. – № 4. – С. 6-11.
8. Филатов А.В. Оценка вертикальных и горизонтальных смещений хвостохранилища Кольской ГМК по данным спутниковой радиолокационной съемки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2017. – Т. 14, № 7. – С. 77-85. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-7-77-85.
9. Филатов А.В. Программа интерферометрической обработки спутниковых радиолокационных данных (FInSAR). Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2018614285 21.11.2017.
10. Цирель С.В., Таратинский Г.М., Пономаренко М.Р., Кантемиров Ю.И. Опыт организации мониторинга деформаций земной поверхности в зоне ведения горных работ на предприятиях АО «Апатит» (Мурманская область) с применением метода космической радарной интерферометрии // Маркшейдерский вестник. – 2017. – № 5 (120). – С. 57-63.
11. Ferretti A., Monti-Guarnieri A., Prati C. InSAR Principles: Guidelines for SAR Interferometry Processing and Interpretation. – Noordwijk : ESA Publications, 2007. – 234 p.
12. Hanssen R.F. Radar Interferometry – Data Interpretation and Error Analysis. – Dordrecht : Kluwer Academic Publishers, 2001. – 308 p.
13. Hooper A., Bekaert D., Spaans K., Arikan M. Recent advances in SAR interferometry time series analysis for measuring crustal deformation // Tectonophysics. – 2012. – P. 1-13.
14. Junisbekova V., Filatov A., Kuznetsova I., Yelisseyeva A. SAR interferometry technique for ground deformation assessment on Karazhanbas oilfield // Procedia Computer Science. – 2016. – P. 1163-1167.
15. Moghaddam N., Samsonov S., Rüdiger C., Walker J., Hall W. Multi-temporal SAR observations of the Surat Basin in Australia for deformation scenario evaluation associated with man-made interactions // Environmental Earth Sciences. – 2016 – V. 75(4). – P. 1-16.
16. Zebker H. A., Goldstein R. M. Topographic Mapping Derived from Synthetic Aperture Radar Measurements // Journal of Geophysical Research. – 1986. – V. 91. – P. 4993-5002.