космический радиолокационный мониторинг смещений земной

КОСМИЧЕСКИЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ
СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НЕФТИ И ГАЗА
Докладчик:
Кантемиров Ю.И.
Соавторы:
Баранов Ю.Б., Горяйнов М.С.,
Киселевский Е.В.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ
ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
Москва, 2008
1
Техногенные просадки на нефтяных месторождениях
Belridge и Lost Hills
По данным E.J.Fielding, R.G.Blom,
R.M.Goldstein. 1998
Скорость просадок грунта по
профилю СА-46 (мм/сут)
1998 г.
Просадки грунта, закартированные по данным
радарной интерферометрической съемки ERS
(интервал 35 дней). 1998 г.
Просадки грунта, закартированные по данным
радарной интерферометрической съемки ERS
(интервал 8 месяцев). 1998 г.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
2
Техногенные просадки на нефтяных месторождениях
Belridge и Lost Hills
Месторождения группы Lost Hills и Belridge, Калифорния.
Просадки грунта, закартированные по данным радарной интерферометрической съемки ERS
(интервал 2,5 месяцев), совмещенные с трехмерным рельефом территории.
По данным E.J.Fielding, R.G.Blom, R.M.Goldstein. 1998
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
3
1-ый случай
2-ой случай
текущий контур
газоносности
текущий контур
газоносности
периферийная область
недренируемых
запасов
3-ий случай
По данным E.J.Fielding, R.G.Blom,
R.M.Goldstein. 1998
(с дополнениями)
текущий контур
газоносности
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
4
Диапазоны радиоволновой области электромагнитного спектра
Диапазон
Частоты, ГГц
Длины волн, см
Спутниковые системы
X
5.20 – 10.90
2.75 – 5.77
(2.4 – 3.8)
C
3.9 – 6.2
3.8 – 7.6
ERS-1,2, ENVISAT-ASAR, RADARSAT-1
L
0.39 – 1.55
19.3 – 76.9
(15 – 30)
Алмаз-1А, SIR-A,B, ALOS
P
0.225 – 0.391
40.0 – 76.9
(30 – 100)
AIRSAR
USGS SLAR, TerraSAR-X,
Cosmo-SkyMed 1-4
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
5
Теоретические основы
Схема космосъёмки
интерферометрической пары изображений
H1 и H2 – высота радиолокатора;
R1 и R2 – дальность (путь зондирующей волны);
θ1 и θ2 – углы между дальностью и высотой;
B┴ и B║ - перпендикулярная и параллельная
составляющие базовой линии;
В – результирующая базовая линия.
Результирующая фаза
интерферометрической пары
Ф = Фtopo + Фdef + Фatm + Фn; где:
Фtopo – фазовый набег за счет
обзора топографии под двумя разными
углами;
Фdef – фазовый набег за счет
смещения поверхности в период между
съемками;
Фatm – фазовый набег за счет
различия длин оптических путей из-за
преломления в среде распространения
сигнала;
Фn – вариации фазы в результате
электромагнитного шума.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
6
Карта покрытия Заполярного месторождения
радарными данными ENVISAT и Radarsat-1
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
7
Карта покрытия Заполярного месторождения
радарными данными ALOS PALSAR
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
8
Заполярное месторождение. Интерферограмма, полученная по
паре снимков ALOS PALSAR
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
9
Сравнение дифференциальных интерферограмм,
полученных с помощью опорного рельефа разных масштабов
Рис. 2.2.1.3.а. Район Заполярного месторождения.
Дифференциальная интерферограмма, полученная путем
вычитания
из
интерферограммы
фазы опорного
рельефа, синтезированной с помощью топокарты
масштаба 1 : 500 000.
Рис. 2.2.1.3.б. Район Заполярного месторождения.
Дифференциальная интерферограмма, полученная путем
вычитания
из
интерферограммы
фазы опорного
рельефа, синтезированной с помощью топокарты
масштаба 1 : 100 000.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
10
Карта когерентности для пары снимков ALOS PALSAR
от 09.06.2006 и 25.07.2006
Красным цветом выделены пиксели
с когерентностью выше 0.15
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
11
Сравнение ЦМР опорной стотысячной топокарты
и ЦМР, полученной интерферометрическим методом
Рис.
2.2.1.5.а. Фрагмент ЦМР, построенной по
результатам оцифровки горизонталей и высотных
отметок топокарты масштаба 1 : 100 000.
Рис. 2.2.1.5.б. Фрагмент ЦМР, построенной по
результатам интерферометрической обработки пары
снимков ALOS PALSAR от 09.06.2006 и 25.07.2006 с
использованием в качестве опорного рельефа ЦМР,
показанной на рис. 2.2.1.5.а. Оценочный масштаб –
1 : 25 000.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
12
Карта погрешности по высоте интерферометрической ЦМР
Карта погрешности по высоте ЦМР,
полученной интерферометри-ческим
методом по данным ALOS PALSAR
FBS. Красный цвет – погрешность по
высоте в пределах
5 м, зеленый
цвет – в пределах 10 м, синий цвет – в
пределах 20 м, белый и черный цвета
– разрыв фазы.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
13
Трехмерное представление интерферометрической ЦМР,
совмещенной с оптическим космоснимком Quickbird
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
14
Заполярное месторождение. Интерферограмма,
полученная по паре снимков ENVISAT от 23.07.2004 и 12.08.2005
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
15
Дифференциальная интерферограмма, полученная по паре
снимков ENVISAT от 23.07.2004 и 12.08.2005
Интерферометрические смещения
земной поверхности
на Заполярном месторождении
за период 2004-2005 гг.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
16
Интерферометрические смещения земной поверхности
на Заполярном месторождении по профилю АБ
за период 2004 – 2005 гг.
Заполярное месторождение.
Предварительный профиль вертикальных смещений земной поверхности за один год по линии А-Б
(в истинных величинах величина максимального оседания составляет порядка 1 - 1,5 см)
И н те р ф е р о м е тр и ч е с к и е с м е щ е н и я
300
250
200
150
100
50
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000метры
Интерферометрические значения смещений
Сглаженный профиль смещений
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
17
Пример метаданных радарного снимка.
Подбор снимков ведется по группе параметров.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
18
Анализ радарных данных ENVISAT-ASAR
для обнаружения смещений земной поверхности в районе УНГКМ
Результаты поиска
архивных данных
30.08.2003
05.06.2004
10.07.2004
14.08.2004
06.05.2006
+
4-проходная съемка
летом 2007 г.
Контура снимков
ENVISAT-ASAR
(9-проходная
интерф. цепочка)
Контур сеноманской
залежи Уренгойского
месторождения
9-проходная
интерферометрическая
цепочка
=
26.05.2007
30.06.2007
04.08.2007
08.09.2007
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
30.08.2003
05.06.2004
10.07.2004
14.08.2004
06.05.2006
26.05.2007
30.06.2007
04.08.2007
08.09.2007
19
Блок-схема дифференциальной интерферометрической
обработки на примере выбранной 9-проходной цепочки
9-проходная
цепочка
снимков
30.08.2003
05.06.2004
10.07.2004
14.08.2004
06.05.2006
26.05.2007
30.06.2007
04.08.2007
08.09.2007
пара
снимков
30.08.2003
14.08.2004
Интерферограмма
= Фtopo + Фdef + Фatm + Фnoise
– Фtopo (нужен внешний рельеф)
Дифференциальная
интерферограмма
= Фdef + Фatm + Фnoise
– (Фatm + Фnoise)
адаптивные алгоритмы
фильтрации
Фильтрованная
дифференциальная = Фdef
необходима коррекция
интерферограмма
по наземным данным
развертка фазы и пересчет деформаций
орбитального положения спутника
из фазовых значений в миллиметры
для обоих снимков –
могут быть использованы
GPS-станции и уголковые отражатели
Цифровая
карта смещений
= Hdef
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
20
Интерферограммы по паре снимков от 30.08.2003 и 14.08.2004
1) Первичная
2) За вычетом синтезированной фазы опорного рельефа
Фtopo + Фdef + Фatm + Фnoise
– Фtopo
Фdef + Фatm + Фnoise
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
21
Интерферометрическая пара снимков от 30.08.2003 и 14.08.2004.
1) Фильтрованная интерферограмма за вычетом фазы рельефа
2) Карта когерентности
Фdef
Когерентность между снимками пары
в значениях от 0 до 1
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
22
Карта смещений земной поверхности
в интерферометрических фрингах
Рис.
1.4.7-а.
A
B
2,7
5
см
Контур
Уренгойского
месторождения
2,7
5
см
Уренгойская площадь УНГКМ.
Геопозиционированная карта смещений
земной поверхности за период с
30.08.2003 по 14.08.2004, сопоставленная
с контуром лицензионного участка
сеноманской
залежи
Уренгойского
месторождения.
Один интерферометрический фринг
(полный спектр цветов от красного
цвета до следующего красного цвета)
соответствует
вертикальному
смещению ≈2,75 см (половина длины
зондирующей
радиолокационной
волны). Черный цвет – разрыв фазы
(нет
информации).
Смещения
по
профилю АВ за рассматриваемый
период показаны на рисунке в левом
верхнем углу.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
23
Уренгойская площадь УНГКМ. Среднесуточная интенсивность
просадок по профилю АВ (мм/сут).
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
24
Сопоставление карты смещений земной поверхности
с картами изобар и подъема ГВК сеноманской залежи
Район Уренгойского
месторождения
(Уренгойская площадь)
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
25
Сопоставление карты смещений земной поверхности
со структурной картой кровли сеноманских отложений УНГКМ
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
26
Дифференциальная интерферограмма за 2003-2004 гг.,
сопоставленная с инфраструктурой УНГКМ и лицензионными участками
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
27
Уточненная схема разрывных нарушений
на фоне широкополосной интерферограммы
Белым контуром показан
горный отвод сеноманской залежи;
Черными звездочками –
кусты сеноманских добывающих скважин,
в которых с 1998 по 2005 гг.
присутствовали скважины
простаивающего фонда
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
28
Речная сеть маркирует границы крупных морфоструктурных блоков
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
29
Сопоставление карт плотностей линеаментов и разрывных нарушений
с положением сеноманских скважин простаивающего фонда
Уренгойская площадь. Карта геодинамически активной
трещиноватости отложений сеномана, сопоставленная
с уточненными разрывными нарушениями (черные линии),
сеноманскими скважинами простаивающего фонда (белые звездочки)
и контуром газоносности сеноманской залежи (белая линия)
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
30
Пространственное сопоставление разрывных нарушений
и изолиний смещений земной поверхности
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
31
Сопоставление карты смещений земной поверхности
с изображением гравитационного поля
Пространственное
сопоставление
выявленных
смещений земной поверхности (белые изолинии) с
изображением гравитационного поля территории
Уренгойского месторождения. Темным цветом показаны
отрицательные
аномалии
поля,
белым
–
их
положительные
значения.
Красными
линиями
изображены разрывные нарушения
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
32
Сопоставление карты смещений земной поверхности
с изображением магнитного поля
Пространственное
сопоставление
выявленных
смещений земной поверхности (белые изолинии)
с
изображением
магнитного
поля
территории
Уренгойского месторождения. Темным цветом показаны
отрицательные
аномалии
поля,
белым
–
их
положительные
значения.
Красными
линиями
изображены разрывные нарушения. Зеленым цветом
показан горный отвод на Ач 3-4.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
33
Сопоставление карты смещений земной поверхности
с результатами классификации теплового поля Земли
Пространственное сопоставление результатов
классификации теплового поля
(по космическому изображению)
с изолиниями смещений земной поверхности.
Зоны УКПГ-1 – 8.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
34
Сопоставление опасных геокриологических явлений
с картой смещений земной поверхности
Пространственное сопоставление
изолиний смещений земной поверхности
с опасными геокриологическими явлениями
Черное – выпученные торфяные массивы; желтое –
солифлюкция; красные многоугольники – зоны криогенной
мезотрещиноватости; черные звездочки - булгуняхи
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
35
Ситуационная космокарта участков застройки УНГКМ
Условные обозначения
к ситуационной космокарте участков застройки
Уренгойского НГКМ:
1 – граница лицензионного участка;
2 – горный отвод на сеноманскую залежь;
3 – горный отвод на ачимовские отложения (Аch3-4);
4 – горный отвод на ачимовские отложения ((Ach 5);
5 – разрывные нарушения трансзападносибирской
группы;
6 – разрывные нарушения рифтовой группы;
7 – разрывные нарушения группы, субортогональной
рифтовой;
8 – разведочные скважины;
9 – УКПГ (ГП);
10 – изолинии смещения поверхности;
11 – тоже, в зонах градиентов;
12 – максимальные изолинии смещений поверхности (35 -- -40 мм/год);
13 – солифлюкция;
14 – выпученные торфяные массивы;
15 – зоны линейного термокарста;
16 – границы ареалов развития площадного
термокарста;
17 – криогенная мезотрещиноватость.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
36
Получение цифровой карты смещений земной поверхности
в районе УНГКМ за период 2007-2008 гг. на основе обработки
результатов целевой космосъемки со спутника Radarsat-1
Контур
Уренгойского м-я
Истинный
Север
Контуры сцен
Radarsat-1
Направление
полета
спутника
Radarsat-1
Азимут луча
радара 81о24'
Уголковый
отражатель. Вид
сверху.
Азимут
биссектрисы
трехгранного угла
отражателя 261о24'
План космосъемки УНГКМ
с установкой на местности
уголковых отражателей
Ориентация
уголковых отражателей
в горизонтальной плоскости
Биссектриса
трехгранного угла
отражателя
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
37
Эскиз конструкции уголкового отражателя
и ориентация его в вертикальной плоскости
Раскрытая часть –
трехгранный угол
вид
сбоку
1м
1о20'
1м
вид
спереди
(трехгранный
угол)
центр трехгранного
угла (внутри
раскрытой части)
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
38
Фотография уголкового отражателя №1,
установленного на местности
Общий вид УО №1, закрепленного
на триангопункте ГУГК 5206.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
39
Фотографии уголкового отражателя №1,
установленного на местности
Крупный план УО №1, закрепленного на триангопункте ГУГК 5206.
Перспективная съемка – вид сбоку и вид спереди.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
40
Учет редукции за установку
Схема учета редукции за установку УО при расчете геодезических координат центра трехгранного угла.
На фото: замер вертикальной редукции за установку.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
41
Уголковый отражатель №1 на оптическом и радарном снимках
Местоположение УО №1 на оптическом снимке (слева, помечен белой точкой) и на радарном снимке
(справа, дешифрируется как яркий пиксель на темном фоне).
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
42
Динамика установки на местности уголковых отражателей.
Первый проход.
1 виток
03.06.2007
2 виток
13.06.2007
3 виток
20.06.2007
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
43
Динамика установки на местности уголковых отражателей.
Второй проход.
1 виток
27.06.2007
2 виток
07.07.2007
3 виток
14.07.2007
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
44
Динамика установки на местности уголковых отражателей.
Третий проход и далее.
1
31
2
Схема сопоставления планового (1) и реального (2)
местоположения уголковых отражателей,
установленных в районе УНГКМ летом 2007 г.
1 виток
третьего прохода
и далее
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
45
Сопоставление планового и реального положения снимка
Предварительный (1) и реальный (2)
контура сцены Radarsat-1, отснятой
20.06.2007 в 12 ч. 39 мин. 01 с.
(универсальное координированное
время – UTC), сопоставленные с
реальным местоположением
уголковых отражателей (3).
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
46
Сопоставление участка топокарты и радарного снимка
УО №33
Уголковый отражатель № 33, вынесенный на
топокарту м. 1 : 100 000.
Область непривязанного снимка Radarsat-1 от
20.06.2007 (12 ч. 39 мин. 01 с.), приблизительно
соответствующая области на топокарте
м. 1 : 100 000 слева.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
47
Выявление уголкового отражателя № 33 на радарном снимке
УО №33
Уголковый отражатель № 33, вынесенный на
топокарту м. 1 : 100 000. Выбор небольшой области в
окрестности отражателя для его выявления
на радарном космоснимке.
Уголковый отражатель № 33, выявленный на
радарном космоснимке от 20.06.2007
(12 ч. 39 мин. 01 с. - UTC) с помощью нормализации
гистограммы выделенной области снимка.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
48
Примеры проявления уголковых отражателей на радарных снимках
УО № 30 на радарном снимке от
20.06.2007 (12 ч. 39 мин. 01 с. UTC)
УО № 31 на радарном снимке от
20.06.2007 (12 ч. 39 мин. 01 с. UTC)
УО № 32 на радарном снимке от
20.06.2007 (12 ч. 39 мин. 01 с. UTC)
УО № 27 на радарном снимке от
20.06.2007 (12 ч. 39 мин. 01 с. UTC)
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
49
Оценка точности геопривязки снимка Radarsat
по орбитальным параметрам
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
50
Оценка точности геопривязки снимка Radarsat
с использованием файла наземных контрольных точек,
составленного по результатам GPS-замеров на УО
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
51
План получения карты смещений земной поверхности
в районе УНГКМ адаптированным 8-проходным методом
Съемка летом 2007 г.
1 проход
2 проход
3 проход
4 проход
Съемка летом 2008 г.
5 проход
6 проход
7 проход
8 проход
уже
отсняты
Четыре интерферограммы (по каждой из пар)
Интервал между снимками каждой пары – 1 год.
Используются
результаты
GPS-измерений
на уголковых
отражателях
Четыре соответствующих
дифференциальных интерферограммы
Четыре цифровых карты смещений
Одна результирующая карта смещений земной поверхности
в районе УНГКМ за период 2007-2008 гг.
Пространственное разрешение – 8 м. Точность по высоте – миллиметровая.
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
52
Возможности интерферометрии широкополосного режима
Контур сцены
широкополосного режима
ENVISAT-Wide Swath
Площадь сцены
400х400 км2
Пространственное
разрешение
80 м
Возможность
мониторинга смещений
в региональном
масштабе
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
53
Возможности интерферометрического метода
постоянных рассеивателей
Г. Новый Уренгой
Снимок с радарного спутника Radarsat-1.
Г. Париж. Проседания зданий, опор мостов и т.д.,
зафиксированные с помощью многопроходного
интерферометрического метода постоянных рассеивателей
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
54
internet: www.vniigaz.ru
intranet: www.vniigaz.gazprom.ru
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru
телефон: (+7 495) 355-92-06
факс: (+7 495) 399-32-63
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
169 300 Филиал ООО "ВНИИГАЗ" - Севернипигаз
ул. Севастопольская, 1"а", г. Ухта, Респ. Коми, РФ
Тел/факс (+7 2147) 3-01-42
Газсвязь: 787-748-70, 787-723-11
e-mail: sng@sng.vniigaz.gazprom.ru
МОНИТОРИНГ СМЕЩЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ,
ВЫЗВАННЫХ РАЗРАБОТКОЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ,
МЕТОДОМ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
55