научный журнал по космическим исследованиям Исследование Земли из космоса ISSN: 0205-9614

САДКОВ С.А. — 2015 г.

На основе дешифрирования многозональных космических снимков высокого (SPOT-5) и сверхвысокого (WorldView-2) разрешения создана карта типов возгораний 2010 г. в Керженском заповеднике. При составлении карты использована классификация с обучением серии снимков SPOT-5 разных лет. В качестве обучающей выборки использованы результаты визуального дешифрирования снимков WorldView-2. Результаты классификации с высокой точностью согласуются с результатами полевых наблюдений.

GETSOV P., MARDIROSSIAN G., NIKOLOV G., ZABUNOV S. — 2015 г.

The constantly increasing requirements for environment protection and disaster management call for implementation of modern technical facilities and technologies for monitoring that would allow gathering of the needed information in real-time. An innovative approach in this regard is the implementation of unmanned aerial vehicles (UAV) for discovery, observation and assessment of natural disasters, technological accidents, air pollution, security and control of the energy transportation infrastructure, etc. The current article offers a novel approach for utilization of unmanned helicopters for remote sensing research and surveillance in the field of thermal imaging that offers better signal to noise ratio in the gathered images.

АЛЕКСАНИН А.И., КИМ В. — 2015 г.

В работе предлагается алгоритм автоматического обнаружения внутренних волн по спутниковым изображениям радиометров MODIS видимого спектрального диапазона. Алгоритм основан на преобразовании Хафа и работает пофрагментно. Рассмотрены источники ошибок распознавания внутренних волн и возможности отбраковки ложных объектов. При обнаружении цуга внутренних волн на одиночном изображении можно получить оценку волнового числа. Длина внутренних волн на изображениях, использовавшихся в экспериментах, лежала в диапазоне от 1300 до 2200 м. Скорость распространения внутренних волн оценивалась по паре смежных витков Aqua и Terra. Эти параметры были использованы для расчета плотностных характеристик перемешанного слоя на основе решений уравнения распространения внутренних волн в двухслойной среде со слоями постоянной плотности. Рассчитанные перепады плотности слоев, полученные по спутниковым данным, показывают хорошее соответствие со значениями in situ измерений.

ИВАНОВ Б.В., СВЯЩЕННИКОВ П.Н. — 2015 г.

В статье обсуждаются результаты измерений альбедо снежно-ледниковой поверхности арх. Шпицберген на примере ледника Альдегонда (район зал. Грен-фьорд) и в окрестности российского пос. Баренцбург, выполненные в последние годы, включая полевую фазу III Международного Полярного года. Анализируются пространственная и времення изменчивость альбедо и его взаимосвязь с естественным и антропогенным загрязнением поверхности. я изменчивость альбедо и его взаимосвязь с естественным и антропогенным загрязнением поверхности.

ГАВРИЛОВ Г.О., ГОЛУБЯТНИКОВ Л.Л., ЗАРОВ Е.А., КАЗАНЦЕВ В.С., ФИЛИППОВ И.В. — 2015 г.

Исследована структура ландшафтов типичной и южной тундровых подзон Западной Сибири по космическим снимкам со спутников Landsat и WorldView. На основе спутниковой информации и учета данных полевых исследований выделены типы микроландшафтов для рассматриваемых регионов и определены их площади. Определены площади основных болотных ландшафтов в различных типах болот севера Западной Сибири.

МАРДАНОВ И.И. — 2015 г.

Работа посвящена результатам визуального и инструментального анализа космических и аэрофотоизображений азербайджанской части Бокового хребта Большого Кавказа с целью оценки рельефных условий, воздействующих на формирование высокогорных ландшафтов. На данной территории развитие экзогенных процессов как в горно-луговой, так и в субнивально-нивальной зонах в сильной степени влияет на трансформацию природных горно-луговых ландшафтов, в интенсивности которых наблюдается определенная дифференциация.

ШАРКОВ Е.А. — 2015 г.

ДМИТРИЕВ Е.В., КАМЕНЦЕВ В.П., КОЗОДЕРОВ В.В., КОНДРАНИН Т.В. — 2015 г.

В задаче обработки самолетных гиперспектральных изображений основное внимание уделяется построению автоматизированного классификатора, реализующего вычислительные процедуры распознавания лесной растительности разного породного состава и возраста. Валидация получаемой информационной продукции обработки данных гиперспектрального зондирования основывается на нахождении максимума апостериорной вероятности для выбранных классов объектов с использованием современных представлений о Марковских случайных полях, позволяющих определять априорные вероятности для каждого элемента разрешения гиперспектральной аппаратуры. Показана необходимость учета шумовой составляющей аппаратуры для повышения точности решения рассматриваемых прикладных задач. Демонстрируются примеры сравнения данных обработки гиперспектральных изображений с данными наземной лесотаксации выбранной территории.

РОДИОНОВА Н.В. — 2015 г.

Влияние поляризации волны на текстурные параметры объектов на радиолокационном изображении (РЛИ) исследуется в статье через вычисление статистик второго порядка (фрактальной размерности и текстурных признаков Харалика) на базе поляриметрических данных, полученных аппаратом SIR/C-X-SAR для двух длин волн С- и L-диапазонов. Проведенный дисперсионный анализ выборок значений фрактальной размерности природных объектов “лес” и “вода” не выявил влияние поляризации на значения до фильтрации спеклов, в то время как после фильтрации в средних значениях некоторых пар выборок выявлены статистически достоверные разности. Для пар выборок согласованных поляризаций VV–HH и кросс-поляризаций HV–VH показана случайность наблюдаемых различий в средних значениях фрактальной размерности. Данный вывод справедлив и для текстурных признаков Харалика “контраст”, “обратный момент” и “энтропия” объекта “вода”. Выявлены статистически достоверные разности средних значений выборок текстурных признаков объектов “город” и “вода” как до, так и после фильтрации спеклов. Для объекта “лес” дисперсионный анализ показал, что различия в средних значениях выборок для текстурных признаков при изменении поляризации волны статистически недостоверны.

БРЫКСИНА Н.А., ПОЛИЩУК В.Ю., ПОЛИЩУК Ю.М. — 2015 г.

Изучены закономерности изменения численности термокарстовых озер криолитозоны Западной Сибири с использованием разновременных космических снимков. Исследования проведены на 33 тестовых участках, выбранных в разных ландшафтных зонах исследуемой территории, с использованием 134 безоблачных снимков Landsat, полученных в теплые месяцы в период 1973–2013 гг. Показано, что общее число образовавшихся озер значительно (почти в 20 раз) превышает число исчезнувших озер. Площади новых образовавшихся термокарстовых озер в среднем в 22 раза меньше, чем размеры исчезающих озер. Поэтому можно предполагать, что наблюдаемый в условиях глобального потепления климата бурный рост числа малых термокарстовых озер будет приводить к повышению уровня эмиссии метана в зонах мерзлоты на арктических территориях. Представлены результаты дистанционного исследования статистического распределения малых термокарстовых озер по их площадям. Исследования выполнены на восьми тестовых участках, выбранных в разных зонах мерзлоты Западной Сибири. Площади малых озер определялись по космическим снимкам сверхвысокoго разрешения QuickBird. Показано, что гистограммы распределения озер по площадям допускают их аппроксимацию степенными и экспоненциальными функциями, что может быть использовано при моделировании и прогнозировании динамики термокарстовой эмиссии метана в зонах многолетней мерзлоты.

КОСОЛАПОВА Л.Г., МИРОНОВ В.Л., САВИН И.В. — 2015 г.

Создана простая одночастотная диэлектрическая модель талой и мерзлой арктической почвы для частоты 6.9 ГГц. Модель создана на основе лабораторных диэлектрических измерений образцов почвы, содержащей 80–90% органического вещества, в диапазоне гравиметрических влажностей от 0.01 до 0.942 г/г (объемных влажностей от 0.007 до 0.573 см3/см3), температур – от +25 до –30°С в режиме замораживания. В качестве уравнения регрессии для измеренных значений комплексного показателя преломления почвы в зависимости от влажности использовалась рефракционная модель смеси. Из регрессионного анализа были определены комплексные показатели преломления различных компонентов почвы (минерало-органической компоненты, связанной, переходной и свободной воды (льда для мерзлой почвы)), а также величины для максимально допустимого содержания связанной и переходной воды в почве при всех измеренных температурах. Получены эмпирические зависимости комплексного показателя преломления компонентов почвы и максимально допустимых содержаний различных типов воды в почве от температуры. В результате была построена модель, которая позволяет рассчитывать диэлектрическую проницаемость талой и мерзлой органической почвы в зависимости от влажности и температуры на частоте 6.9 ГГц. Среднеквадратическая ошибка для действительной части комплексной диэлектрической проницаемости почвы составила 0.20, а для мнимой – 0.22, при значениях коэффициента детерминации 0.999 и 0.995 соответственно.

АНТОНЮК А.Ю., ДАВЫДОВ А.А., ИВАНОВ А.Ю., КУЧЕЙКО А.А. — 2015 г.

Рассматриваются вопросы обнаружения и определения параметров айсбергов в российских арктических морях с помощью спутниковых радиолокационных и оптических изображений среднего и высокого пространственного разрешения, принимаемых со спутников EROS-B, Radarsat-1, Radarsat-2, SPOT-4 и SPOT-5. В июле–сентябре 2011–2013 гг. ИТЦ “СКАНЭКС” совместно с ФГУП “Атомфлот” и другими организациями-партнерами провел оперативный спутниковый мониторинг айсбергов в Карском море и море Лаптевых. Было принято и обработано более 130 детальных оптических и радиолокационных изображений. В качестве экспериментального полигона был выбран прол. Бориса Вилькицкого, как одно из наиболее узких и опасных мест на Северном морском пути. В результате проведена оценка распределения айсбергов в проливе в навигационный период 2011–2013 гг. и определены размеры айсбергов, их площадь, направление дрейфа и высота.

2015

ШАЛИНА Е.В. — 2015 г.

В статье приведены данные о сокращении площади льдов Северного полушария, а также морей Российской Арктики, в частности, на трассе Северного морского пути, полученные при обработке данных пассивных микроволновых спутниковых измерений. Наблюдения показывают, что ледяной покров Арктики сокращается в среднем на 5% в десятилетие за период с ноября 1978 г. по настоящее время. Отмечено, что, начиная с 2007 г., наблюдается наибольшая по отношению к средним значениям изменчивость площади льдов, что повышает неопределенность прогноза ледовитости морей Арктики и соответственно повышает риски для судов во льдах северных морей. Показано, что процесс сокращения площади ледяного покрова, наблюдаемого в летние месяцы, в конце сезона таяния, проходит намного интенсивнее, чем общее уменьшение площади арктических льдов, и составляет в среднем 13% для сентября для Арктики в целом и от 24 до 40% за десятилетие для морей Российской Арктики. Исследование изменения ледовых условий на Северном морском пути за последние десятилетия проведено для одной из оптимальных трасс плавания. Расчеты показывают уменьшение сплоченности льда на трассе в летние месяцы и практически полное освобождение трассы ото льда в сентябре с 2008 по 2012 гг. При рассмотрении ледовых условий в прол. Карские Ворота и Вилькицкого показана возможность применения данных микроволновых радиометров для изучения ледовых условий в этих зонах. Продемонстрирована тенденция сокращения сплоченности льда: в прол. Карские Ворота она составляет 15%, а в прол. Вилькицкого – 9.5% за декаду.

ГОРДЕЕВА С.М., МАЛИНИН В.Н. — 2015 г.

Рассматриваются закономерности межгодовой изменчивости влагосодержания атмосферы над Мировым океаном за период 1988–2012 гг. и дается анализ его взаимосвязи с другими глобальными характеристиками системы океан–атмосфера: температурой воздуха приводного слоя, температурой поверхностного слоя воды и испарения. Показано, что тренд во влагосодержании атмосферы по сравнению с другими характеристиками максимален и более чем в 2 раза превышает тренды для температуры воздуха и температуры поверхности океана. Максимальная корреляция (r = 0.95) отмечается между влагосодержанием атмосферы и температурой поверхности океана. Установлено, что низкие широты формируют тренд и межгодовые колебания влагосодержания атмосферы над Мировым океаном. На простом модельном примере показано, что необходим учет влагосодержания в парниковом эффекте атмосферы.

ГЕЙДАРОВА Р.М., НАГИЕВ П.Ю. — 2015 г.

В статье рассматривается изучение мелиоративного состояния почв Кура-Араксинской низменности по материалам обработки космических изображений с ИСЗ Landsat-TM в 1998 г. и SPOT-6 в 2012 г. Приводится методика составления карты засоления почв исследуемой территории на основе карты с.-х. угодий по результатам цифровой обработки космических изображений. Установлено, что за прошедшие 14 лет с 1998 по 2012 гг. в результате плохого состояния коллекторно-дренажной сети, а также несоблюдения агромелиоративных мероприятий площадь сильно засоленных почв и солончака Кура-Араксинской низменности увеличилась на 40.1 тыс. га.

ВОЛКОВА Н.В., ЛЕБЕДЕВА Л.С., СЕМЕНОВА О.М., ШАЛИНА Е.В. — 2015 г.

Основная цель данного исследования – оценка изменений гидрологического режима мерзлотных ландшафтов при воздействии пожаров. Объектом исследования был выбран горный водосбор р. Витимкан (969 км2), подвергшийся в 2003 г. воздействию интенсивного лесного пожара, который охватил более 70% территории бассейна. На основе данных дистанционного зондирования (ДЗ) растительного покрова и вычислительных экспериментов проведена оценка свойств и переменных состояний подстилающей поверхности водосбора до и после пожара. Разработана схема параметризации гидрологической модели “Гидрограф”, учитывающей динамические изменения свойств почвенно-растительного покрова в период восстановления. Рассмотрены факторы, сочетание которых приводит к формированию экстремальных паводков в постпирогенный период. Представлены результаты моделирования процессов формирования стока в нестационарных условиях, они удовлетворительно согласуются с данными наземных наблюдений за стоком. Сделан вывод о перспективности разработанной методики моделирования, а также о необходимости верификации данных ДЗ о состоянии растительного покрова результатами полевых исследований в целях их использования для прогноза изменений гидрологического режима рек в будущем при прогнозируемом росте интенсивности и частоты пожаров в арктических регионах России.

2015

2015

2015