Исследование динамики ледового покрова оз. Байкал методами радиолокационной интерферометрии

В данной работе сделана попытка качественно и количественно оценить (сопоставить) горизонтальные смещения ледового покрова в юго-западной части оз. Байкал, локально измеренные при помощи GPS измерений и полученные на основе двух различных методов спутниковой радиолокационного зондирования: дифференциальной и спекл-интерферометрии.
На основе анализа изображений интерферометрической когерентности на 46 дневном временном промежутке, который характерен для радара ALOS PALSAR, показано, что ледовый покров Байкала существенно деформируется. Это подтверждается локальными измерениями с использованием приборов спутниковой навигации. Деформации ледового покрова приводят к декорреляции, которая связана с некогерентным смещением соседних рассеивателей как в пределах одного, так и относительно других элементов разрешения. Вследствие данного эффекта когерентность радарной интерферометрической пары уменьшается, и использование метода дифференциальной интерферометрии может привести к неточным результатам измерений.
Предлагается в подобных случаях использовать метод спекл-интерферометрии, часто именуемый в иностранной литературе «offset-tracking procedure» или «speckle-tracking method». Кратко суть метода заключается в следующем. Рассчитывается взаимная корреляция интенсивностей радарного эхо-сигнала небольших фрагментов интерферометрической радарной пары изображений и определяется локальный относительный сдвиг изображений, с учетом того, что на изображениях присутствуют идентичные особенности – стабильные пространственные структуры (особенности рельефа, ледовые трещины или торосы).
Построенные методом спекл-интерферометрии карты смещений ледового покрова на Байкале в районе п. Листвянка для 2009-2011 годов находятся в хорошем согласии друг с другом, что подтверждает существующие представления о повторяемости процессов глобальной динамики ледовых покровов в озере в течение зимнего сезона. Результаты спекл-интерферометрии ледового покрова также подтверждаются локальными GPS-измерениями зимы 2011 года и дифференциальной интерферометрией для некоторых небольших прибрежных участков льда.