Вулканические купола Армении являются важными природными объектами, однако их подробное картографирование до сих пор остается недостаточно освещенным в научной литературе. Несмотря на их значимость как памятников природы, исследования, включающие антропогенную нагрузку и детальный морфометрический анализ, практически отсутствуют. Внедрение данных со сверхвысоким пространственным разрешением, полученных с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и космических аппаратов, открывает новые возможности в картографировании и мониторинге динамики вулканических процессов, позволяя создавать тематические карты в крупном масштабе.
Вулкан Аждаак расположен на Гегамском нагорье и является самым высоким вулканом нагорья с абсолютной высотой 3597 м. Кратер вулкана в его центральной части частично заполнен озером. Склоны Аждаака пересекаются многочисленными барранкосами, которые формируют сложные эрозионные структуры [1]. Вулкан Армаган также расположен на Гегамском нагорье относятся к шлаковым конусам центрального типа. Склоны вулкана Армаган имеют правильную форму. С южной стороны склон иссечен барранкосами, а с северо-западной стороны расстилаются лавовые потоки. В северо-восточном направлении лавовые потоки дошли до берегов Севана. В юго-западной части проходит полукольцевая трещина [2].

Целью исследования являлась оценка возможности использования данных БПЛА и снимков, полученных со спутников Sentinel-2, Ресурс-П и PlanetScope для крупномасштабного картографирования вулканических куполов и создания тематических карт, включающих детали рельефа, наземного покрова и антропогенные преобразований. В ходе полевых работ была произведена съемка с БПЛА в оптическом, мультиспектральном и тепловом диапазоне [5]: Mavic Pro, Mavic 3M (Multispectral), Mavic 3T (Thermal), а также использовалась станция RTK (Real Time Kinematic, кинематика (движение) в реальном времени) в качестве базовой станции, которая позволяет получать координаты с сантиметровой точностью. Мультиспектральная съемка с БПЛА была осуществлена с DJI Mavic 3M, оснащенным оптической и мультиспектральной камерой, которая позволяет собирать данные в различных спектральных диапазонах, что существенно расширяет возможности анализа. Оптическая камера имеет сенсор 4/3 CMOS 20 мегапикселей, а мультиспектральные сенсоры (зеленый (G), красный (R), крайний красный (RE) и ближний инфракрасный (NIR)) имеют по 5 мегапикселей каждый [6]. Тепловизионная съемка проводилась с использованием Mavic 3T, который обладает оптической и тепловизионной камерой, используется для мониторинга окружающей среды, поисково-спасательных работ и т.д. Данный БПЛА использовался для детального разделения различных вулканических пород, так как они обладают различной теплопроводностью, что позволяет исследовать распределение температурных аномалий, которые могут свидетельствовать о вулканической активности или других геотермальных процессах. На основе полученных данных проводилась фотограмметрическая обработка [4] снимков с БПЛА, в ходе которой были получены плотные облака точек, цифровые модели местности (ЦММ) и ортофотопланы, тепловые и многоканальные ортомозаики [7, 8]. Тепловая ортомозаика показала распределение тепловых характеристик, что помогло более четко выделить участки с различной теплопроводностью. Мультиспектральные данные, полученные со спутников Sentinel-2, Ресурс-П и PlanetScope, имеющее различное пространственное разрешение, позволяют исследовать вулканические структуры в различных спектральных диапазонах, включая SWIR. Индексные изображения помогают более точно определять состав пород, различать растительные и почвенные покровы, а также анализировать антропогенные изменения на исследуемых территориях.

В результате обработки данных и их классификации различных цифровых продуктов получены тематические карты, отражающие морфологические особенности вулканических куполов с детализированным разделением почвенного и растительного покрова и основных горных пород, которыми сформированы вулканические купола. Использование индексных изображений, таких как NDVI, GNDVI, SAVI, GSAVI, позволило выделить зоны с различной плотностью растительности и выделить почвенный покров и почвенные седименты. Использование индексных изображений на основе SWIR позволило разделить по типу шлаковые поля и прочие породы, которые преобладают на данной территории.

Для вулкана Аждаак и Армаган были разработаны легенды и карты, которые детально отображают не только ключевые элементы рельефа и другие геологические структуры (лавовые потоки, шлаковые поля), но и характеризуют растительный и почвенный покров исследуемой территории. На геоморфологической карте вулкана Армаган, объединяющей данные о естественных формах рельефа и антропогенных преобразований, закартографированы: поверхности лавовых потоков с холмистым эрозионным мезорельефом; кратер, отражающий прошлую активность вулкана; россыпи обломочного материала; эрозионные борозды (барранкос). Среди антропогенных объектов выделена дорожная сеть, включая отдельные туристические тропы и скотопрогонные тропы, линии электропередач (ЛЭП), постройки, элементы геодезической сети. Значительное количество дорог на вулканическом конусе указывает на доступность этой территории, где на вершине расположены церковь и террасы для отдыха.

В результате выполненной работы были разработаны и представлены крупномасштабные тематические карты для каждого из двух вулканических куполов. Данные карты не только иллюстрируют основные формы рельефа, но и детально картографировать наземный покров: растительный и почвенный покров, включая седименты, основные горные породы.

Работа выполнена при частичной поддержки по Госзаданию FMWS-2024-0009 №1023032700199-9.