Космическая гравиметрия
Использование спутников, таких как GRACE и GOCE, позволило измерять глобальное распределение гравитационного поля Земли с высокой точностью. Эти данные применяются для картирования плотностных аномалий в литосфере, изучения рельефа океанического дна и определения геоидных аномалий.
В геологии космическая гравиметрия используется для: — изучения глубинной структуры континентов и океанов, — определения изостатических компенсаций, — мониторинга динамики масс (ледников, подземных вод, магматических тел), — оценки плотностной структуры осадочного чехла.
Космическая магнитометрия
Современные спутниковые миссии (Swarm, CHAMP) проводят детальные измерения магнитного поля Земли, включая вариации магнитного поля литосферного и ионосферного происхождения.
В геологических исследованиях данные космической магнитометрии применяются для: — реконструкции тектонической эволюции континентов, — изучения магматических провинций и вулканических поясов, — составления глобальных магнитных карт, — палеомагнитных исследований и анализа аномалий остаточной намагниченности.
Радарная интерферометрия (InSAR)
Интерферометрическая обработка спутниковых радарных данных позволяет с высокой точностью (до миллиметров) фиксировать вертикальные и горизонтальные смещения земной поверхности.
Основные геологические приложения InSAR: — мониторинг деформаций в зонах активных разломов и тектонической активности, — слежение за осадкой поверхности в районах добычи полезных ископаемых, — вулканический мониторинг (набухание и проседание магматических камер), — мониторинг оползней, карстовых процессов и антропогенных деформаций.
Использование многовременных интерферограмм (методы PS-InSAR и SBAS) позволяет получать стабильные временные ряды изменений поверхности.
Спектрометрия и гиперспектральная съёмка
Спутниковые сенсоры, такие как Hyperion (на платформе EO-1), позволяют регистрировать спектры отражения горных пород и минералов в широком диапазоне длин волн. Это даёт возможность различать минералы по их спектральным признакам.
Применения в геологии: — картирование поверхностных минералов (глинистые, карбонаты, оксиды железа), — выявление зон гидротермальной альтерации, — разведка месторождений полезных ископаемых, — изучение процессов выветривания и эрозии.
Гиперспектральная съёмка также применяется для мониторинга экологических изменений в горнодобывающих районах.
Лазерная альтиметрия и лидар
Лидарные системы (например, GEDI, ICESat-2) обеспечивают получение точных цифровых моделей рельефа, включая подлесок и растительность. В геологических исследованиях лидар используется для: — детального анализа микрорельефа и следов тектонических деформаций, — поиска линейных структур (разломов, сбросов, складок), — реконструкции древних геоморфологических форм, — изучения ледников, лавовых потоков и оползней.
Дистанционное зондирование в оптическом диапазоне
Спутниковые системы Landsat, Sentinel-2, MODIS позволяют вести регулярное наблюдение за изменениями на поверхности Земли. Их геологическое применение включает: — картографирование литологических разностей, — отслеживание динамики эрозии, аллювиальных процессов, пустынных изменений, — мониторинг вулканической активности и пепловых выбросов, — анализ изменений береговой линии и процессов дельтообразования.
Геоинформационные технологии и интеграция данных
Важнейшей составляющей космических методов стало развитие ГИС-платформ, которые позволяют объединять гравиметрические, магнитные, спектральные, топографические и другие данные для комплексного анализа.
Интеграция различных типов спутниковой информации даёт геологу мощный
инструментарий для трёхмерного моделирования геологических процессов,
построения прогностических моделей и планирования полевых работ с
высокой точностью.