Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Космический мониторинг и исследование возможных причин возникновения морских нефтепроявлений в районе Крымского полуострова

Харченко В.Д. (1), Замшин В.В. (1), Матросова Е.Р. (1), Ходаева В.Н. (1)
(1) Научно-исследовательский институт аэрокосмического мониторинга "АЭРОКОСМОС", Москва, Россия
В связи с большой площадью акваторий морей и океанов полноценное информационное обеспечение мониторинга загрязнения морской среды нефтью и нефтепродуктами может быть реализовано только с привлечением средств дистанционного зондирования Земли из космоса, основными преимуществами которых являются: большая обзорность, высокая оперативность, работа в труднодоступных районах акваторий, высокая достоверность получаемых данных и др. [1,2].
В настоящее время в Черном море в районе Крымского полуострова отмечается повышенный уровень загрязнений, обусловленных поступлением в водную среду нефти и нефтепродуктов. В связи с данным обстоятельством возрастает актуальность проведения мониторинговых исследований нефтепроявлений на морской поверхности в пределах указанной акватории [2,3].
Для решения таких задач хорошо зарекомендовали себя космические оптические и радиолокационные методы дистанционного зондирования, применяемые в сочетании с геоинформационным подходом к анализу разнородных пространственных данных [1-6].
Данная работа посвящена космическому мониторингу и исследованию возможных причин возникновения морских нефтепроявлений в районе Крымского полуострова. Получены и проанализированы результаты мониторинга, выполненного в 2017-2018 гг. с использованием космических оптических и радиолокационных изображений (спутники Sentinel-1A/1B, Sentinel-2A/2B, Landsat-7/8). Сформирована специализированная тематическая геоинформационная система (см., например, [4,5]), позволяющая, в том числе, выполнять оценку степени пространственной связанности обнаруженных нефтепроявлений с их потенциальными природными и антропогенными источниками. Значительное внимание уделено вопросам отделения истинных нефтепроявлений от «look-a-like» явлений [6]. В качестве природных источников рассматриваются локальные выходы и площадные поступления углеводородов и их фракций из нефтегазоносных структур (сипы, грязевые вулканы, грифоны, сальзы и др.). В качестве антропогенных источников рассматриваются объекты инфраструктуры нефтегазового комплекса, судоходство, бытовые и промышленные стоки. Получены предварительные оценки вклада источников различного типа в формирование нефтяных загрязнений исследуемой акватории.
В результате исследования пространственной связанности нефтепроявлений с их потенциальными источниками установлено, что такие типы загрязнений преобладают в зонах судоходных трасс. Экспертная оценка обнаруженных оптических и радиолокационных образов нефтепроявлений (с учётом формы, текстуры и других признаков) также подтвердила преобладание судовых разливов. Коэффициент корреляции поля обнаруженных нефтепроявлений и судоходных трасс, вычисленный на пространственной сетке с шагом 20 км, составил ~0.35.
Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России, уникальный идентификатор проекта - RFMEFI60419X0223.

Ключевые слова: космический мониторинг, Чёрное море, нефтепроявления, загрязнения акваторий, геоинформационная система
Литература:
  1. Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса // Под редакцией Бондура В.Г. М.: Научный мир, 2012. 558 с. + 52 цв. вкл.
  2. Лаврова О.Ю., Костяной А.Г., Лебедев С.А., Митягина М.И., Гинзбург А.И., Шеремет Н.А. «Комплексный спутниковый мониторинг морей России». М.: ИКИ РАН, 2011. 472 с.
  3. Bondur V.G. «Aerospace Methods and Technologies for Monitoring Oil and Gas Areas and Facilities» // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2011. Vol. 47. No. 9. P. 1007-1018. DOI: 10.1134/S0001433811090039 Bondur 2011а
  4. Bondur V., Tsidilina M. «Features of Formation of Remote Sensing and Sea truth Databases for The Monitoring of Anthropogenic Impact on Ecosystems of Coastal Water Areas» // 31st International Symposium on Remote Sensing of Environment. ISRSE, 2005. P. 192-195.
  5. Ivanov A., Zatyagalova V. «A GIS approach to mapping of oil spills in the marine environment» // International Journal of Remote Sensing. – 2008. – V.29. – № 21. – P. 6297– 6313.
  6. Zamshin, V., Matrosova, E. Automated processing of satellite radar imagery towards oil seep detection in the northern part of the Black Sea // In Proceedings «19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019» Book num. 2.2. 2019. pp. 485-492. doi: 10.5593/sgem2019/2.2/S10.059

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

128