Кронберг П.
Дистанционное изучение Земли: Основы и методы дистанционных исследований в геологии

Радиолокационные снимки. Геологическое содержание изображений, примеры интерпретации. Часть 3

В разд. 4.7.7 уже упоминалось о возможности получить стереоскопическое изображение путем съемки радиолокационных изображений одних и тех же участков местности с различных позиций. На рис. 233 снятые с разных позиций, но с одного направления обе полосы радиолокационного изображения перекрывают один и тот же район (с различной шириной радиолокационной тени). Стереоскопическое рассмотрение изображения упомянутого района ясно показывает, что и в других районах стереоскопическая интерпретация изображения облегчит картирование литофациальных комплексов и тектонических структур, а иногда даже сделает эту процедуру более надежной.

Рис. 233. Пример стереоскопических радиолокационных снимков юго-восточной Венесуэлы. Масштаб около 1:500000 (Good Year Aerospace/Aero Service Corp.). (доступно только при скачивании полной версии)

Необходимо еще раз напомнить, что отображение местности и тем самым информационное содержание радиолокационного изображения в большой степени зависят от условий съемки в ходе залета. Важны следующие параметры: высота полета, вид применяемой радиолокационной системы, направление и прежде всего угол излучения радиолокационной антенны, длина волны посылаемого импульса, пространственная ориентировка объектов и поверхностей местности относительно радиолокационной антенны (об остальных параметрах и взаимодействии радиолокационного излучения и природных поверхностей см. в разд. 4.7.2).
Воздействие геометрии и вещественного состава поверхности природных объектов на обратное рассеяние радиолокационных сигналов до сих пор систематически не изучалось. Не выяснена также оптимальная для нужд топографических исследований геометрия освещения при стереоскопических радиолокационных залетах.
С пилотируемого спутника в ноябре 1981 г. была впервые применена радиолокационная система с синтетической апертурой (РЛСА) с борта «Спейс шаттл Колумбия» (Shuttle Imaging Radar System, сокращенно SIR). Задачей первых эспериментов программы SIR было получение данных РЛСА для представительных ландшафтов различных климатических зон Земли, ландшафтов с различными условиями происхождения и различным геологическим строением (имеются в виду породы, тектонические структуры, геоморфология) и изучение возможностей использования данных SIR для зондирования Земли.
Данные SIR-A были получены с орбиты высотой 259 км. Примененная радиолокационная система работала в L-диапазоне (к — 23,5 см). Ширина диапазона составляла 6 МГц, длительность импульса 30,4 мкс, при ГГ-поляризации сигналов. Угол падения луча составлял 50±3°. Ширина полосы снимка 50 км. Рис. 234 дает обзор положения заснятой при эксперименте SIR-A полосы изображений, которая вследствие наклонения орбиты в 38° располагается в поясе между 45° с. ш. и 30° ю. ш. Пространственное разрешение полосы изображения SIR-A составляет 40х40 м. Данные SIR-A можно получить через National Space Science Data Center (NSSDC); Code 601.4; Goddard Space Flight Center; Greenbelt, Maryland 20771 (USA).

Рис. 234. Полоса съемки по программе эксперимента SIR-A (линии). Области съемки, которые покрывает «Сисат», ограничены штриховой линией (по [19]). (доступно только при скачивании полной версии)

Форд и др. [79] сообщают о первом опыте геологической интерпретации полосы изображений SIR-A. Они сопоставляют информационное содержание изображений SIR-A с содержанием снимков «Лэндсат» МСС и изображениями «Сисат» РЛСА. Последние отображают те же районы местности иначе, чем SIR-A, поскольку «Сисат» РЛСА действовал при иных условиях: высота полета 795 км, наклонение орбиты 108°, ширина диапазона 19 МГц, длительность импульса 33,4 мке, ГГ-поляризация, угол падения луча 23°, ширина полосы обзора 100 км, пространственное разрешение 25х25 м. РЛСА снимала, как и SIR, в L-диапазоне (к = 23,5 см). Данные «Сисат» РЛСА на наземных станциях в цифровом виде записывались на магнитную ленту, а данные SIR-A, напротив, воспринимались оптически на борту космического летательного аппарата.
Рис. 235 показывает снимок SIR горного района в Пакистане. Обращенные к антенне склоны имеют в общем светлый тон. Крупные петрографические комплексы, как и локальные особенности слоистой структуры, проявляются в картируемом виде различными формами рельефа, которые так же, как особенности структуры, показывают разницу в слоистом залегании осадочных толщ. Разрывные структуры разных направлений выражаются линейными и криволинейными врезами долин. Как всегда бывает на радиолокационных снимках, на рис. 235 появляются геометрические искажения радиолокационного изображения, которые могут вызвать затруднения при картировании горных районов с большими превышениями рельефа (разд. 4.7.5.2 и 4.7.5.3).

Рис. 235. Снимок SIR-A полосы местности в Гималаях, Пакистан (NASA/JPL). Масштаб около 1:500000. (доступно только при скачивании полной версии)

Особое значение при разведке и картировании снимки типа SIR имеют прежде всего для влажных и жарких тропических областей Земли, в значительной степени покрытых девственными лесами, а потому мало известных и слабо изученных. Картирование в этих областях усложняется и тем, что из-за почти постоянной облачности здесь не могут быть проведены аэрофотосъемка и сканерная съемка в видимой части спектра. Снимки «Лэндсат» МСС этих регионов поддаются интерпретации в основном также лишь в небольших, не закрытых облаками районах. Длинноволновое радиолокационное излучение в L-диапазоне, напротив, пронизывает облачный покров. Поэтому радиолокационные системы в тропиках большей частью дают единственно возможный для применения способ разведки.
Рис. 236 показывает фрагмент суши в провинции Ириан-Джая, остров Новая Гвинея, в значительной степени покрытой растительностью. Несмотря на это, рельеф местности на изображении SIR дает региональные и локальные геологические данные о литофациальном и тектоническом строении основания. В левом нижнем углу снимка параллельное берегу простирание горного хребта (складчатый пояс Ленггуру) маркирует общее простирание слагающих его осадочных толщ, смятых в складки. Северо-западнее покрытой тропическим лесом равнины (покрыты точками на рис. 236б), сложенной молодыми и предположительно слабо сцементированными осадками, формы рельефа обнаруживают литологические различия обнажающихся там осадочных пород. Форма и протяжение куэст и структурно-денудационных уступов дают указания на различные условия залегания, на направление простирания и падения слоев, на положение осей сжатых и более широких складчатых структур. Прямолинейные и криволинейные врезы долин и уступы рельефа маркируют линии выхода крутых разрывных структур. Область плато (Р) в правой нижней части снимка явно подстилается мощными и полого залегающими здесь известняками. Об этом говорят устанавливаемые на изображении SIR проявления карста, фиксирующиеся в мелких формах рельефа (поля долин). Пространственное разрешение изображения SIR составляет 40х40 м.

Рис. 236а. Снимок SIR-A полосы местности на северо-западе провинции Ириан-Джая (Фогелькоп Ириан-Джая, Новая Гвинея). Масштаб около 1:500 000 (NASA/JPL). Пояснения в тексте. (доступно только при скачивании полной версии)

Рис. 236б. Фотогеологическая карта территории рис. 236а. (доступно только при скачивании полной версии)

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом