Радиолокационная съемка (радарные снимки)

Цели и задачи радиолакационной съёмки

Целью космической радиолокационной съемки является оперативное получение актуальной информации о местности и водной поверхноси, необходимой для решения многочисленных задач в различных областях деятельности, основными из которых являются:

• создание и обновление топографических карт и планов, а также другой картографической продукции;
• создание инженерно-геологических карт при геологических изысканиях
• выполнение землеустроительных и кадастровых работ;
• создание цифровых моделей местности для планирования и развития телекоммуникационных сетей;
• сельскохозяйственные исследования, выявление болезней растений, определение фазы вегетации;
• осуществление мониторинга чрезвычайных ситуаций и их последствий, контроль ход аварийно-восстановительных работ;
• таксация леса (учет леса, определение возраста, высоты и диаметра растущих деревьев, запаса древесины, ее годичного прироста и т. п.);
• выявление фактов аварийного разлива нефти;
• выявление фактов сброса топлива с кораблей;
• информационное обслуживание работ по предотвращению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов;
• мониторинг деформации и смещения земной поверхности на месторождениях полезных ископаемых;
• наблюдение за деформациями сооружений в городах;
• мониторинг критических промышленных объектов;
• мониторинг трубопроводов;
• мониторинг авто- и железных дорог и других объектов;
• мониторинг ледовой обстановки и движения судов;
•  мониторинг опасных природных и природно-техногенных процессов, в том числе таких, как землетрясения, оползни и обвалы, лавины, сели, просадки лессов, подтопление территорий, карст, суффозия, речная эрозия, переработка берегов морей и водохранилищ.

Изначально задачи радиолокационной съёмки ограничивались исследованиями поверхности океана. Сейчас же круг задач радиолокационной съёмки расширился, и радиолокационная съёмка позволяет получать данные о миллиметровых смещениях объектов на земной поверхности, отслеживать нефтяные загрязнения и судовую обстановку в акваториях, а также создавать цифровые модели местности (широко известная ЦММ SRTM создана на основе обработки данных радиолокации).

Рис. Глубина пробивания волной лесного покрова в различных радиолокационных диапазонах

Преимущества использования радиолокационных снимков

Радиолокационная съемка обладает рядом преимуществ по сравнению с другими средствами наблюдения, а именно, высокой точностью измерения координат и геометрических характеристик объектов и возможностью получения радарных снимков в любое время суток и в любую погоду (микроволновое излучение свободно проходит сквозь облака и не требует наличия дневного света, как снимки в видимом и ИК-диапазонах).

• Возможность проводить радиолокационную съемку при любой погоде (в том числе при сильной облачности) и в любое время дня (в том числе ночью);
• Высокая степень детализации за счет высокого пространственного разрешения радарного снимка;
• Выгодная альтернатива GPS-мониторингу смещений на местности.

Инновационная обработка позволяет открывать все более новые направления использования радиолокационной съемки:

• Особенности радиолокационной съемки, которые позволяют получать радиолокационные снимки вне зависимости от погоды, делают ее настоящим спасением для картографирования районов дальнего востока России и зарубежных стран, где в зимний период мешает снег, а летом сезон дождей и соответственно сплошная облачность на протяжении всего съёмочного сезона. К преимуществам РЛС для картографии стоит также отнести достаточно высокое пространственное разрешение радарных снимков, которое позволяют создавать и обновлять карты вплоть до масштаба 1:50 000.
• Имея информацию о фазах сигнала радиолокационной съемки можно создавать цифровые модели рельефа и местности путем интерферометрической обработки. Они в свою очередь могут быть использованы во многих направлениях жизнедеятельности общества.
• Разновременные радиолокационные снимки позволяют получать информацию о смещениях земной поверхности. Это помогает обнаружить понижения при разработке месторождений полезных ископаемых, отклонениях объектов инфраструктуры от нормального положения и отслеживать оползневые процессы
• Радиолокационная съёмка водных поверхностей позволяет обнаруживать нефтяные разливы. Они из-за особенностей структуры вещества имеют сглаженную поверхность и иную отражательную способность радиолокационной съёмки в отличие от естественной воды. Это позволяет достаточно легко определить нефтяной разлив на радиолокационном снимке.
• Радиолокационная съемка также даёт возможность найти суда, у которых специально или вследствие аварии отключен сигнал слежения. Сигнал на радиолокационном снимке хорошо отражается от металлических поверхностей и позволяет обнаружить корабли в автоматическом режиме обработки РЛС даже на радарных снимках среднего разрешения. Также важно, что радиолокационные снимки могут быть получены всего через час после съёмки. Данная оперативность позволяет с большей точностью найти судно соответствующим службам.
• Различная отражательная способность радиолокационной съемки дает возможность обнаруживать гари и вырубки в лесных массивах, а также следить за состоянием сельскохозяйственных посевов.