Разливы нефтепродуктов на водной поверхности: методы анализа данных дистанционного зондирования Земли при их выявлении
Финансирование: -
Аннотация:
Необходимость сверхоперативного выявления нефтезагрязнений мирового океана продиктована высокой скоростью их площадного распространения и масштабами наносимого вреда природной среде. В статье рассмотрены различные методы выявления разливов нефтепродуктов на водной поверхности по данным дистанционного зондирования Земли, полученными разными съемочными системами: активными (радиолокационные снимки Sentinel-1 (IW)) и пассивными (многоспектральные космические снимки среднего пространственного разрешения Landsat-8 (OLI), Sentinel-2 (MSI) и снимки высокого пространственного разрешения PlanetScope). Представлены результаты обработки космических снимков с использованием методов автоматизированного дешифрирования, таких как пороговая фильтрация значений канала оценки качества (поставка Landsat-8: уровень предобработки – Landsat Collection 1 Level-1 Quality Assessment), применение спекл-фильтрации к радиолокационному изображению, расчет индексных изображений и выполнение классификации на основе обучающих выборок.
Ключевые слова (RU):
данные дистанционного зондирования Земли, Landsat-8, Sentinel-1, Sentinel-2, PlanetScope, радиолокационные изображения, оптические снимки, нефтеразливы, автоматизированное дешифрирование
Ключевые слова (EN):
remote sensing data, Landsat-8, Sentinel-1, Sentinel-2, PlanetScope, radar images, optical images, oil spills, auto-interpretation
Библиографический список:
- Galiericova A., Materna M. World Seaborne Trade with Oil: One of Main Cause for Oil Spills? // Transportation Research Procedia. – 2020. – Vol. 44. – P. 297–304.
- Авагимян А. В. Оперативный мониторинг утечек и разливов нефти в морских акваториях // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных геоинформационных технологий : материалы III Междунар. науч. конф. (Майкоп, 11–14 мая 2015 г.). – Майкоп : Майкопский государственный технический университет, 2015. – С. 16–22.
- Alpers W., Holt B. Oil spill detection by imaging radars: Challenges and pitfalls // Remote Sensing of Environment. –2017. – Vol. 201.– P. 133–147.
- Лаврова О. Ю., Костяной А. Г. Комплексный спутниковый мониторинг морей : монография. – М. : ИКИ РАН, 2011. – 480 с.
- Гулиев А. Ш. Использование методов автоматизированного дешифрирования космических снимков для выявления зон нефтеразливов // Науки о Земле. – 2020. – № 55. – С. 8–11.
- Геологическая служба США [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://earthexplorer.usgs.gov/.
- Сайт Европейского космического агентства [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://earthexplorer.usgs.gov/.
- Сайт Planet Labs [Электронный ресурс]. – Режим доступа: planet.com/explorer/.
- Khanna S., Ustin S. L. Comparing the Potential of Multispectral and Hyperspectral Data for Monitoring Oil Spill Impac // Sensors. – 2018. – Vol. 18 (2). – P. 1–20.
- Байкин Д. А., Кулик Е. Н. Анализ влияния разлива нефтепродуктов на состояние природных объектов по данным дистанционного зондирования Sentinel-2 в условиях восточной Сибири // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XVII Междунар. науч. конгр. : Магистерская науч. сессия «Первые шаги в науке» : сб. материалов в 8 т. (Новосибирск, 19–21 мая 2021 г.). – Новосибирск : СГУГиТ, 2021. Т. 6. – С. 24–31.
- Гук А. П., Хлебникова Е. П. Методы и технологии распознавания объектов по их изображению : учеб.-метод. пособие. – Новосибирск : СГУГиТ, 2019. – 138 с.
- Комиссаров А. В., Кулик Е. Н. Автоматизированные технологии сбора и обработки пространственных данных : учебник. – Новосибирск : СГУГиТ, 2016. – 307 с.
- Иванов А. Ю. Слики и пленочные образования на космических радиолокационных изображениях // Исследование Земли из космоса. – 2007. – № 3. – С. 73–96.
- Канал BQA Landsat-8 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.sentinelhub.com/faq/.
- Гулиев А. Ш., Хлебникова Т. А. Выявление мест нефтезагрязнений шельфовой зоны по материалам космических съемок (на примере акватории Нефтяных Камней (Каспий)) // Вестник СГУГиТ. – 2019. – Т. 24, № 3. – С. 52–64.
- NDVI – теория и практика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gislab.info/qa/ndvi.html.
- Кулик Е. Н., Байкин Д. А. Анализ влияния разлива нефтепродуктов на состояние природных комплексов в условиях восточной Сибири // Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли : материалы VIII Междунар. науч. конф. (Красноярск, 14–17 сентября 2021 г.). – Красноярск : СФУ, 2021. – С. 191–194.
- Сидоренков В. М., Косицын В. Н. Методические рекомендации по подготовительным работам к лесотаксационному дешифрированию данных радиолокационной съемки : метод. рекомендации. – М. : ВНИИЛМ, 2020. – 88 с.
- Гордиенко А. С. Исследование возможности выявления негативного воздействия разливов нефти на окружающую растительность по данным дистанционного зондирования Земли // Вестник СГУГиТ. – 2021. – Т. 26, № 6. – С. 48–55.
- Tikhonova S. A. Safety assessment of oil and gas pipelines using satellite information // Remote sensing. – 2013. – Vol. 5. – P. 297–304.
- Bubbico Roberto, Lee Shenae. Dynamic assessment of safety barriers preventing escalation in offshore Oil&Gas // Safety Science. – 2020. – Vol. 121. – P. 319–330.
- Иванов А. Ю., Затягалова В. В. Картографирование пленочных загрязнений моря с использованием космической радиолокации и географических информационных систем // Исследование Земли из космоса. – 2007. – № 6. – С. 46–63.
- Lu Liangliang, Goerlandt Floris. A Bayesian Network risk model for assessing oil spill recovery effectiveness in the ice-covered Northern Baltic Sea // Marine Pollution Bulletin. – 2019. – Vol. 139. – P. 440–458.
- Miles V., Esau I. Spatial heterogeneity of greening and browning between and within bioclimatic zones in northern West Siberia // Environmental Research Letters. – 2016. – Vol. 11. – P. 1–12.
- Наздрачев П. И., Чермошенцев А. Ю. Применение методов активного дистанционного зондирования для обнаружения разливов нефти // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XVII Междунар. науч. конгр. : Магистерская науч. сессия «Первые шаги в науке» : сб. материалов в 8 т. (Новосибирск, 19–21 мая 2021 г.). – Новосибирск : СГУГиТ, 2021. Т. 6. – С. 213–218.