Оперативное картографирование и диагностика нефтяных загрязнений морской поверхности по данным многочастотного радиолокационного зондирования

Рубрика: 
Исследование Земли из космоса
Белоброва, МВ, Боев, АГ, Кабанов, АВ, Матвеев, АЯ, Цымбал, ВН
Косм. наука технол. 2009, 15 ;(5):024-033
https://doi.org/10.15407/knit2009.05.024
Язык публикации: русский
Аннотация: 
Описано реализацию метода оперативного составления карт нефтяных загрязнений морской поверхности непосредственно на борту самолета при проведении синхронной двухчастотной радиолокационной съемки. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение для бортовой обработки результатов съемки, позволяющие оперативно оценивать толщину нефтяной пленки в каждом пикселе изображения района, который  исследуется, составлять карту распределения толщин пленки по всему изображению и, по указанию оператора, оценивать количество нефти как на отдельном участке, так и на всем изображении. Метод основывавается на сравнении теоретических и экспериментальных радиолокационных контрастов загрязненной нефтью морской поверхности. Он использован для составления карты распределения толщины нефтяной пленки в акватории района добычи нефти «Нефтяные Камни» в Каспийском море по результатам обработки двух радиолокационных изображений (длина волн λ1 = 3 см, λ2 = 23 см), полученных с помощью авиационного многочастотного радиолокационного комплекса МАРС. Анализ результатов картографирования показал, что толщина нефтяной пленки по акватории изменялась в пределах 0.01‒3 мм, а суммарная масса разлитой нефти достигала 44000 т. Анализ позволил выявить наиболее загрязненные участки акватории и оценить на них количество разлитой нефти.
Ключевые слова: картографирование, нефтяная пленка, радиолокационные изображения
 
Полный текст (PDF)
References: 
1. Белоброва М. В., Боев А. Г., Иванов В. К. и др. Резуль­таты многочастотного радиолокационного мониторинга неоднородностей волнения морской поверх­ности // Космічна наука і технологія. — 2002. — 8, № 2/3. — С. 275—278.
2.Боев А. Г., Карвицкий Г. Э. К теории радиолокацион­ного контраста морского волнения при наличии пленки поверхностно-активного вещества // Радио­физика и радиоастрономия. — 1997. — 2, № 3. — С. 281—291.
3.Боев А. Г., Kaрвицкий Г. Э., Maтвеев A. Я., Цымбал В. Н. Оценка параметров нефтяной пленки на морской поверхности методом многочастотного радиолока­ционного зондирования // Радиофизика и радиоаст­рономия. — 1998. — 3, № 1. — С. 43—48.
4.Боев А. Г., Матвеев А. Я. Радиолокационная диагнос­тика аварийного разлива нефти в акватории Кас­пийского нефтепромысла «Нефтяные Камни» // Третья открытая Всеросийская конференция «Сов­ременные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», 14—17 ноября, 2005, г. Москва. — M., 2005. — C. 157.
5.Боев А. Г., Матвеев А. Я. Радиолокационный монито­ринг аварийного разлива нефти в акватории Кас­пийского нефтепромысла «Нефтяные Камни» // Международная научно-практическая конференция «Сучасні технології управління екологічною та ін­формаційною безпекою території», 5—9 сентября, 2005, п. Рыбачий, АР Крым. — С. 138—139.
6.Боев А. Г., Матвеев А. Я. Оценка количества разлитой нефти на акватории каспийского промысла «Нефтя­ные камни» по данным многочастотного радиолока­ционного зондирования // Радиофизика и радиоаст­рономия. — 2005. — 10, № 2. — C. 178—188.
7.Боев А. Г., Матвеев А. Я. Радиолокационный метод оценки параметров нефтяных загрязнений морской поверхности // Исслед. Земли из комоса. — 2008. — № 5. — С. 29—36.
8.Боев А. Г., Матвеев А. Я., Цымбал В. Н. Опыт опера­тивного мониторинга загрязненной нефтепродукта­ми морской поверхности радиолокационными сред­ствами ДЗЗ аэрокосмического базирования // Ма­теріали регіональної наради «Можливості сучасних ГІС/ДЗЗ-технологій у сприянні вирішення проблем причорноморського регіону», 11—14 листопада 2003 р., Одеса, Україна. — Одеса, 2003. — С. 65—67.
9.Боев А. Г., Ясницкая Н. Н. Коэффициент затухания поверхностных волн под пленкой поверхностно-активного вещества конечной гидродинамической толщины // Прикладна гідромеханіка. — 2002. — 4, № 4. — С. 14—22.
10. Боев А. Г., Ясницкая Н. Н. Гашение морского волне­ния пленкой поверхностно-активного вещества ко­нечной толщины // Изв. РАН. ФАО. — 2003. — 39, № 1. — С. 132— 141.
11. Галаев Ю. М., Калмыков А. И., Курекин А. С. и др. Ра­диолокационные обнаружения нефтяных загрязне-
ний морской поверхности // Изв. АН СССР. ФАО. — 1977. — 13, № 4. — С. 406—414.
12.Калмыков А. И., Цымбал В. Н., Курекин А. С. и др. Многоцелевой радиолокационный самолетный комп­лекс исследования Земли МАРС // Радиофизика и Радиоастрономия. — 1998. — 3, № 2. — С. 119—129.
13.Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. — М.: ГИТТЛ, 1959. — 669 с.
14.Литовченко К. Ц., Лаврова О. Ю., Митягина М. И. и др. Нефтяные загрязнения восточной части Черного моря: космический мониторинг и подспутниковая верификация // Исслед. Земли из космоса. — 2007. — № 1. — С. 81—94.
15.Матвеев А. Я., Боев А. Г. Радиолокационный метод оценки параметров нефтяных загрязнений морской поверхности // Материалы международной научной конференции «Достижения в спутниковой океано­графии: изучение и мониторинг окраинных морей Азии», 3—6 октября, 2007, Владивосток. — Влади­восток, 2007. — Р. 83—85.
16.Радиолокационные методы и средства оперативного дистанционного зондирования Земли с аэрокосми­ческих носителей / Под ред. С. Н. Конюхова, В. И. Дра-новского, В. Н. Цымбала. — К.: НАН Украины, 2007. — 439 с.
17. Belobrova M. V., Boev A. G., Ivanov V. K., et al. Experi­mental multifrequency investigations into the sea surface roughness inhomogeneities through the use of the MARS radar system // Proc. 4-th European Conf. on Syntheric Aperture Radar, EUSAR 2002: 4—6 June 2002. — Cologne (Germany). — VDE VERLAG GMBH *Berlin* Offenbach. — P. 733—736.
18. Boyev A. G., Karvitsky G. E., Matveyev A. Ya., Tsymbal V. N. Evaluation of oil film parameters on the sea surface using multifrequency radar datа // Telecommunications and Radio Engineering. — 1997. — 51, N 8. — P. 4—12.
19. Grüner K., Reuter R., Smid H. A new sensor system for air­borne measurements of maritime pollution and hydro-grafic parameters // GeoJournal. — 1991. — 24, N 1. — P. 103—117.
20. Krishen K. Detection of oil spills using a 13.3-GHz radar scatterometer // J. Geophys. Res. — 1973. — 78, N 12. — P. 1952—1963.
21. Pilon R. O., Purves C. G. Radar imagery of oil slicks // IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. — 1973. — AES-9, N 5. — P. 630—636.
22.Reinsh C. H. Smoothing by spline functions // Numer. Math. — 1967. — 10. — P. 177—183.
23. Sharkov E. A. Passive microwave remote sensing of the Earth. Physical foundations. — Chichester, UK, Praxis Publishing Ltd, 2003. — 611 p.

24. Vimont D. J., Kossin J. P. The atlantic meridional mode and hurricane activity // Geophys. Res. Letters. —2007. — 34. — P. 1—5 (L07709, doi:10.1029/2007GL029683).