Перевод с английского: Шаповалова Е.В.

Космический радиолокационный мониторинг Земли для определения проседания земной поверхности.


Источник:
http://www.oilandgaseurasia.com/articles/p/66/article/532/


Даже если замечания принимаются регулярно, создавать надежное непрерывное отображение погружения невозможно, так как знаки только обеспечивают дискретную сеть измерений с общей интерполяцией между узловыми точками. Кроме того, модель расчета деформации поверхности земли требует значительных допущений (в частности, оценка сжатия модуль скелета из пласта на поверхность земли).


Дифференциальная радиолокационной интерферометрии показывает смещение

Дифференциальная радиолокационная интерферометрия (DRI), непосредственно и эффективно карты земли смещение поверхности и структурные деформации. Главное преимущество DRI по сравнению с другими методами вертикальной и горизонтальной деформации мониторинга прямого измерения изменения в рельефе, которые происходят в период между обследованиями. Картину перемещений, полученная с интерферометрической обработки обычно дает целостную картину перемещения, в том числе как естественного, так и промышленных компонентов.

Природные результаты почвы деформации от движения блоков земной коры в связи с лунным приливного цикла, сезонного оттаивания почвы в районах вечной мерзлоты, оседание в районах с высокой активностью термокарстовых и современных геодинамических процессов.

Производство индуцированных смещений в основном происходят из-за значительного (в несколько раз) падения давления в пласты сопровождающих добычи углеводородов, истощение водоносных горизонтов, и с добычей полезных ископаемых шахтным способом, что создает большие полости в скелете осадочного чехла. Подземные хранилища газа (ПХГ), которые связаны с примерно полугодовой цикл переменного смещения земной поверхности. Радиолокационной интерферометрии позволяет отслеживать деформации магистральных трубопроводов в результате промышленных воздействие на почву.

Космический радиолокационный мониторинг оседания из углеводородного месторождения практикуется за рубежом, начиная с середины 1990-х годов. Нет систематического изучения применения радиолокационной интерферометрии для газовой промышленности России до сих пор.

В 2006 году специалисты ООО «ВНИИГАЗ» начали анализировать зарубежный опыт с радиолокационной интерферометрии в мониторинге Земли смещения поверхности.

Анализ результатов НАСА, ЕКА и др., позволили сделать следующие выводы: 1. Двух-, трех-и четырехкомнатные проходят цепи радиолокационных фотографии использованы для дифференциальной интерферометрической обработки. 2. Минимальная перемещений, записанные в ходе интерферометрической обработки неодновременная радар фотографий, сделанных в X-и С-полосы радио-волн электромагнитного спектра несколько миллиметров. 3. Скорость оседания поверхности земли в районах добычи углеводородов может превышать 1 мм / сутки. 4. Как техногенной вертикальных перемещений из-за добычи углеводородов из продуктивных горизонтов, план погружения области может соответствовать контакта газ-вода, очертания фактические запасы, или может показать расположение этих контуров (как в различных стандартных случаев). 5. Лучшие результаты достигаются путем комбинирования результатов из радиолокационной съемки интерферометрической обработки и данные наблюдений грунта, а также путем создания радио отражатели сигнала углу.

«Газпром» Уточняет DRI технологии.

Для практических уточнений дифференциальных технологии радиолокационной интерферометрии, «Газпром» планирует пилотных проектов на своих полях. Нет всестороннего тестирования этой технологии было сделано в России. В 2006 году ООО «ВНИИГАЗ» начал планировать обследования радиолокационной интерферометрии сложной природной среды, в частности в северных районах Западной Сибири. Первоначальные результаты представлены в этой статье.

Исследователи планируют проанализировать пять пройти цепь радиолокационных фотографии с ENVISAT спутник (приняты в лето 2003 года до 2006) для наблюдения за оседанием вызванных нефти и газа Уренгойского газоконденсатного месторождения. Исследователи также рассматривают анализа архивных радиолокационных фотографии Уренгое и Ямбурге полей, принятых в 1990-е годы тандем спутников ERS-1 и ERS-2.

Рельеф области был намечен на авторов из интерферометрических пару фотографий ERS принято 24-25 июня 1996 года. Архив интерферометрических цепи космической радиолокационной фотографии, сделанные на Заполярном месторождении в настоящее время искали, а также. Радиолокационные обследования проводятся в ультра-коротких волн (СВЧ) радио-волновой области, разделен на X-, C-, L-и С-диапазонах.

Геодезия в каждой из этих групп имеет свои преимущества и недостатки. X-и С-полосы подходит для дифференциальной интерферометрии, как волны в этих полосах позволит отслеживания перемещений нескольких миллиметров. С другой стороны, некоторые данные показывают, что радиолокационной съемки в L-диапазона позволяет решить проблему времени декорреляции. По некоторым экспертным оценкам, радиолокационной съемки в Р-группа позволяет «проникновение» изучить поверхность на глубину нескольких десятков метров.

В общем, интерферометрической обработки включает в себя несколько основных этапов: 1) наложение основного и вспомогательного радиолокационных изображений интерферометрических пара (в автоматическом режиме или с ручным вводом контрольных точек); 2) Генерация интерферограмм, результат пункт за пунктом умножения основного изображения и изображения комплексно-сопряженной к вспомогательной; 3) Получение согласования файл для области перекрытия двух фотографий, что делает интерферометрических пар, между 0 и 1 для каждой пары соответствующих пикселей; 4) Фильтрация интерферограммы уменьшить фазовый шум (помехи) на высококлассные о выходе цифровой модели рельефа (DRM) или перемещение файла; 5) Фаза развертки (переход от относительно абсолютных значений); 6) Преобразование абсолютных значений фазы: 6-А) в относительные или абсолютные высоты значения в метрах с окончательным поколения DRM; или 6-Б) в значения деформации сфотографировал поверхность, которая произошла между приобретением двух изображений интерферометрических пар, или три или четыре изображения в интерферометрических цепи.

Спутники Поддержи цифровой модели рельефа

В 2007 году на основе интерферометрической обработки радиолокационных пару фото со спутников ERS-1 и ERS-2, ООО «ВНИИГАЗ» порожденных DRM для части Уренгое и Ямбурге полей.

Рельеф, отображенный на интерферометрических данных может служить в качестве основы для последующих дифференциальных интерферометрических наблюдениях смещение земной поверхности в этом регионе.

После совместного регистрации (суперпозиция) из фотографий интерферометрических пар, интерферограммы был построен, из которого эллипсоида фазу вычитают.

Высокое качество интерферограммы является типичным для случае незначительной базы времени (1 день). Помощи, в частности, уже заметны. Согласованность характеризует соотношение между основными и вспомогательными изображения, от 0 (темные области) до 1 (светлые области).

Районы с низкой согласованности может быть предметом пространственных или временных декорреляции, а также оценки рельефа и деформаций не будет точным. Эти области маски на этапе фазы развертки, а также общие интерполяция осуществляется в них. Рельеф и деформации оцениваются только в районах с более высокой согласованности. В этом случае изображение согласованности интерферометрических пара довольно высока, около 0.6-0.8 для большинства пикселей согласованности карте.

Тогда, интерферограммы фильтрации с адаптивным алгоритмом была выполнена. Фильтрация был установлен на уровне минимальной, так как в этом случае интерферограмма была почти идеальной.

Фильтруют интерферограммы претерпела фазу цикла. Прямая развертки было сделано только в районах с достаточно высокой согласованности (пороговое значение выбрано в интерактивном режиме и является экспертная оценка). В районах с низкой согласованности, значения интерполяции.

Длина точность выхода DRM порожденных анализа интерферометрических компонента фазы пара оценивается в первые несколько метров. Тем не менее, эти данные теоретически могут быть использованы для отслеживания погружения в Уренгое и Ямбурге поля с точностью до миллиметра сантиметра или даже.

Таким образом, интенсивность и амплитуда смещения в Уренгойском месторождении может быть надежно определена только после обследования с использованием вышеупомянутых современных спутниковых систем с позиционированием сигнала радио отражатели углу