В Перми нашли способ точнее определять деформации земной поверхности
Природные тектонические процессы и техническая деятельность человека (например, добыча полезных ископаемых) часто вызывают оседания земной поверхности. Из-за этого возникают провалы, деформируются и разрушаются здания и коммуникации, происходит подтопление и заболачивание территорий. Своевременно выявлять деформации земной поверхности и принимать меры по противодействию помогает метод радарной интерферометрии. В его основе — дистанционное зондирование Земли космическими спутниками. Изменения земной поверхности определяют на основе полученных изображений. Однако этот метод еще слабо изучен, нет стандартной методики определения оседаний почвы, поэтому то, насколько грамотно будут истолкованы результаты, зависит от возможностей программного обеспечения и опыта самих исполнителей. Это зачастую приводит к ошибкам. Ученая ПНИПУ выяснила, какой именно объем данных дистанционного зондирования нужно собрать, чтобы добиться наивысшей точности определения оседаний земной поверхности методом радарной интерферометрии.
Исследование опубликовано в журнале Development of Science. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Данные дистанционного зондирования получают с космических аппаратов, расположенных на орбите. Затем на их основе создаются интерферограммы – это графически представленные результаты совместной обработки двух разновременных изображений одной и той же территории. При этом необходима практическая оценка точности получаемых карт оседаний. Для этого прибегают к двум различным подходам – производству многократных измерений и визуальной выбраковке интерферограмм с грубыми ошибками. Проанализировав специфику данных методов, инженер кафедры «Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы» ПНИПУ Виктория Тютюкова выдвинула предположение, что погрешность измерения зависит от количества используемых интерферограмм.
Исследование проходило в несколько этапов: обработка данных со спутника Sentinel-1a и построение интерферограмм, определение средней погрешности измерения каждой из них и определение влияния их количества на точность измерений. Затем интерферограммы были отсортированы по возрастанию значений погрешности.
Результаты исследования показали, что при увеличении числа вносимых данных точность определения оседаний до определенного момента повышается, несмотря на включение в измерение менее точных результатов. Однако затем точность скачкообразно падает. Дальнейшее добавление результатов с грубыми ошибками обесценивает измерения, делая погрешность критической. Ученая ПНИПУ выяснила, что для достижения наивысшей точности определения среднегодовых скоростей оседаний нужно не менее 14 интерферограмм с наименьшими значениями средней погрешности, то есть 14 циклов съемок в сезон.
«Точность определения оседаний земной поверхности зависит от количества данных и наличия случайных, систематических и грубых ошибок. Слепое внесение избыточного количества интерферограмм без учета их погрешности приводит к снижению точности результатов обработки данных. При выборе интерферограмм целесообразно применять метод визуальной отбраковки (поскольку он менее трудоемок), однако исполнитель должен иметь опыт в данной области», – отмечает Виктория Тютюкова.
Радарная интерферометрия – это удобный и перспективный метод мониторинга изменений земного рельефа. Он применяется во всем мире, как при разработке месторождений полезных ископаемых, так и с целью мониторинга природных явлений (оползни, вулканы, землетрясения). На кафедре «Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы» на данный момент ведутся наблюдения за деформациями земной поверхности на территориях Республики Казахстан, Белгородской области, а также в районе городов Сургут и Когалым. Результаты проведенного исследования будут полезны для достижения максимальной точности прогнозирования деформаций земной поверхности.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно