Обработка космических данных

Методы, основанные на измерениях с низкоорбитальных спутников, позволяют определять пространственные вариации гравитационного поля Земли. Обработка включает:

  • компенсацию орбитальных возмущений,
  • фильтрацию случайных шумов,
  • преобразование данных в виде глобальных карт аномалий силы тяжести.

Используются спутниковые миссии типа GRACE и GOCE, данные которых подвергаются сферической гармонической декомпозиции, с последующим извлечением длинноволновых и коротковолновых аномалий.

Обработка магнитных данных

Спутниковые магниторазведочные данные, полученные, например, с миссий Swarm, требуют:

  • устранения внешнего магнитного поля (солнечный ветер, ионосфера),
  • выделения остаточного магнитного поля литосферы,
  • приведения к стандартной высоте (высотная редукция).

Выполняется спектральный анализ, построение карт магнитных аномалий и реконструкция палеомагнитного поля.

Интерферометрия спутникового радара (InSAR)

Применяется для мониторинга деформаций земной поверхности. Обработка включает:

  • калибровку амплитуд и фаз радарных снимков,
  • построение интерферограмм (разностных фазовых изображений),
  • устранение фазовых неоднозначностей (unwrapping),
  • коррекцию на атмосферные помехи.

Метод позволяет с субсантиметровой точностью отслеживать смещения, связанные с сейсмическими событиями, вулканизмом, осадкой грунтов.

Спутниковая альтиметрия

Используется для измерения геоидной высоты и определения уровней океана. Обработка включает:

  • коррекцию времени прохождения сигнала,
  • учет приливов, ветров, давления атмосферы,
  • сглаживание и фильтрацию отраженного сигнала.

Данные используются в моделях морской геофизики и реконструкции глобального геоида.

Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) и мультиспектральный анализ

Включает использование данных Landsat, Sentinel, MODIS и др. Обработка данных требует:

  • атмосферной коррекции,
  • геопривязки и ортотрансформирования,
  • выделения спектральных индексов (NDVI, NDSI, железо-силикатные индексы).

Применяется в геологическом картировании, мониторинге эрозии, осадочных формаций и выветрившихся зон.

Объединение данных разных источников

Современная обработка требует интеграции спутниковых данных с наземными измерениями и лабораторными характеристиками. Используются ГИС-платформы, методы машинного обучения и инверсии, позволяющие:

  • уточнить распределение физических свойств в недрах,
  • построить 3D и 4D геофизические модели,
  • прогнозировать поведение геосистем при инженерных вмешательствах и природных воздействиях.
Оглавление