Дешифрирование разломов юго-западной части острова Сахалин
Финансирование: -
Аннотация:
Разломам Сахалина, как правило, сопутствует высокая сейсмичность, что необходимо учитывать при дешифрировании данной территории. Определенные факторы, сопровождающие землетрясения, обеспечивают дешифровочные признаки, позволяющие более точно определять линеаменты, сопутствующие разломам. С помощью автоматического линеаментного анализа не сложно выделить разломные зоны с использованием математических алгоритмов, употребляющихся в компьютерном зрении. Цель исследования состоит в том, чтобы показать зависимость расположения разломных зон и эпицентров землетрясений посредством анализа серии модифицированных космических снимков и геофизических данных. Технология дешифрирования разломов включает в себя следующие методы: 1) методы предварительной обработки снимков, обеспечивающие работу на платформе ArcGIS; 2) методы определения линеаментов, позволяющие провести обработку серии снимков в программе PyLEFA; 3) методы проектирования карт путем анализа полученных линеаментов и геофизических данных исследуемой территории на платформе QGIS. В этой статье рассматривается территория югозападной части острова Сахалин по изображениям, полученным с помощью спутника Landsat-8 и данным SRTM. Анализ дизъюнктивных нарушений проводился с помощью программных продуктов PyLEFA, QGIS и ArcGIS. В результате проведенных исследований выявлена зависимость, показывающая увеличение количества землетрясений вблизи разломов земной коры.
Ключевые слова (RU):
дистанционное зондирование Земли, дешифрирование, анализ линеаментов, геоинформационное тематическое картографирование, геодинамическая активность, PyLEFA, SRTM, Landsat
Ключевые слова (EN):
remote sensing of the Earth, decoding, lineament analysis, geographic information thematic mapping, geodynamic activity, PyLEFA, SRTM, Landsat
Библиографический список:
- Бондур В. Г., Зверев А. Т., Гапонова Е. В., Зима А. Л. Исследование из космоса предвестниковой цикличности при подготовке землетрясений, проявляющейся в динамике линеаментных систем // Исследование Земли из космоса. – 2012. – № 1. – С. 3–30.
- Бондур В. Г., Зверев А. Т. Механизмы формирования линеаментов, регистрируемых на космических изображениях при мониторинге сейсмоопасных территорий // Исследование Земли из космоса. – 2007. – № 1. – С. 47–56.
- Аплонов С. А. Геодинамика. – СПб. : СПбГУ, 2001. – 360 с.
- Короновский Н. В. Общая геология : учеб. – 2-е изд., стереотип. – М. : ИНФРА-М, 2017. – 474 с.
- Зверев А. Т. Инженерная геодинамика : учеб. для студентов высших учебных заведений. – М. : МИИГАиК, 2013. – 324 с.
- Парначёв В. П. Основы геодинамического анализа : учеб. пособие. – Томск : НТЛ, 2011. – 308 с.
- Трифонов В. Г. Особенности развития активных разломов // Геотектоника. – 1985. – № 2. – С. 16–26.
- Трифонов В. Г. Живые разломы земной коры // Соросовский образовательный журнал. – 2001. – Т. 7, № 7. – С. 66–74.
- Жмакин Е. Я., Давыдова Е. Г. Разломы земной коры и особенности растительности в зоне их влияния на территории Калужской области // Вестник Калужского университета. – 2010. – № 3. – С. 57–60.
- USGS EROS Archive. Digital Elevation – Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) Void Filled. GloVis Website USGS (U.S. Geological Survey) [Electronic resource]. – Mode of access: https://glovis.usgs.gov/aP (accessed 15.06.2021).
- United States Geological Survey (USGS) [Electronic resource]. – Mode of access: https://doi.org/earthexplorer.usgs.gov/ (accessed 15.06.2021)
- Sentinel Missions. Website ESA (European Space Agency) [Electronic resource]. – Mode of access: https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-2 (accessed 15.06.2021).
- Ресурсы для ArcMap // ESRI.com [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.esri.com/ru-ru/arcgis/products/arcgis-desktop/resources (дата обращения: 15.06.2021).
- Шевырёв С. Л. Программа LEFA: автоматизированный структурный анализ космической основы в среде Matlab // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 10. – С. 138–143.
- Купцова О. В. Методика выявления дизъюнктивных нарушений по данным дистанционного зондирования Земли с использованием линеаментного анализа [Электронный ресурс] // Мониторинг. Наука и Технологии. – 2021. – № 1 (47). – С. 84–91. – Режим доступа: https://doi.org/10.25714/MNT.2021.47.001 ISSN 2076-7358.
- Зверев А. В., Зверев А. Т. Применение автоматизированного линеаментного анализа космических снимков при поисках нефтегазовых месторождений, прогнозе землетрясений, склоновых процессов и путей миграции подземной воды // Изв. вузов. Геология и разведка. – 2015. – № 6. – С. 14–20.
- Купцова О. В., Верхотуров А. А., Мелкий В. А. Картографирование разломов на территории Северо-Сахалинской равнины по данным дистанционного зондирования Земли // ИнтерКарто. ИнтерГИС 27. Междунар. науч. конф. «Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий»: сб. материалов. – М. : Географ. факультет МГУ, 2021. –Т. 27, ч. 1. – С. 317–329.
- Canny J. F. A. A Computational Approach to Edge Detection [Electronic resource] // IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence. – 1986. – Vol. pami-8, No. 6. –P. 679–698. – Mode of access: http://perso.limsi.fr/vezien/PAPIERSACS/canny1986.pdf (accessed: 15.06.2021).
- Шовенгердт Р. А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. – М. : Техносфера, 2010. – 560 с.
- Кашницкий А. В., Балашов И. В., Лупян Е. А., Толпин В. А., Уваров И. А. Создание инструментов для удаленной обработки спутниковых данных в современных информационных системах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2015. – Т. 12, № 1. – С. 156–170.
- Galamhos C., Matas J., Kittler J. Progressive probabilistic Hough transform for line detection [Electronic resource] // IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. – 1999. – P. 554–560. – Mode of access: https://dspace.cvut.cz/bitstream/handle/10467/9451/1999-Progressive-probabilistic-Hough-Transform-for-line-detection.pdf?sequence=1 (accessed 15.06.2021)
- Hobbs W. H. Lineaments of the Atlantic border region // Bulletin of the Geological Society of America. – 1904. – Vol. 15. – P. 483–506.
- Shahtahmassebi A., Yang N., Wang K., Moore N., Shen Z. Review of shadow detection and de-shadowing methods in remote sensing // Chinese Geographical Science. – 2013. – Vol. 23 (4). – P. 403–420. doi: https://doi.org/10.1007/s11769-013-0613-x.
- The QGIS Line Direction Histogram Plugin. Håvard Tveite. Created using Sphinx 1.6.7. [Electronic resource]. – Mode of access : http://plugins.qgis.org/plugins/LineDirectionHistogram/ (accessed 15.06.2021).
- Харахинов В. В., Гальцев-Безюк С. Д., Терещенков А. А. Разломы Сахалина // Тихоокеан. Геология. – 1984. – № 2. – С. 77–86.
- Ломтев В. Л. , Жердева О. А. К сейсмотектонике Сахалина: новые подходы // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2015. – № 3. – C. 56–68.
- Долгополов Д. В. Использование данных дистанционного зондирования Земли при формировании геоинформационного пространства трубопроводного транспорта // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 3. – C. 151–159. doi: https://doi.org/10.33764/2411-1759-2020-25-3-151-159.
- Долгополов Д. В., Никонов Д. В., Полуянова А. В., Мелкий В. А. Возможности визуального дешифрирования магистральных трубопроводов и объектов инфраструктуры по спутниковым изображениям высокого и сверхвысокого пространственного разрешения // Вестник СГУГиТ. – 2019. – Т. 24, № 3. – С. 65–81.
- Карпик А. П., Середович В. А., Дубровский А. В., Ким Э. Л., Малыгина О. И. Анализ природных и техногенных особенностей геопространства чрезвычайной ситуации // Интерэкспо ГЕО-Сибирь2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10–20 апреля 2012 г.). – Новосибирск : СГГА, 2012. Т. 3. – С. 178–184.