 |
|
|
Отобрано более 500 изображений OLI, MSI, MODIS содержащих неоднородности отражённой компоненты, определяемые динамическими процессами и наличием загрязнений на поверхности. Для всех изображений подобраны сопутствующие данные по альтиметрии, температуре поверхности, скорости ветра по реанализам и скаттеромерам. Для прибрежных районов Крыма проведена адаптация алгоритмов оценки батиметрии по полю трансформации волн и изменению коэффициента яркости в различных спектральных интервалах. Разработан алгоритм оценки доли поверхности покрытой пеной на основе данных сканера OLI Landsat8. Данный параметр сопоставлен со скоростью ветра по скаттерометрическим данным, получена зависимость доли поверхности покрытой пеной со скоростью ветра. Приведены примеры модуляции обрушений динамическими процессами в морской среде. Проведена оценка восстановления скорости ветра в зоне солнечного блика о данным MODIS, рассмотрены ограничения предложенного метода. Проведён первичный анализ трансформации поля длинных волн на структурных особенностях течений с использованием оптических данных сканера OLI и восстановленных по альтиметрии картах геострофических течений. 
Фрагмент спутникового снимка TERRA от 25.07.2008 09.45 GMT над Средиземным морем с нанесенным разрезом на 34°с.ш. от 11,5° до 26,5° в.д. Справа: измеренная спутником яркость ITOA Вт м-2ср-1мкм-1 на 856 нм (зелёная линия); расчеты скорости приводного ветра вдоль этого разреза, м/с (красные точки), по модели SKIRON (синяя линия). На оси абсцисс отложены значения долготы вдоль скана, на оси ординат - значения ITOA и скоростей ветра. Примеры восстановления глубины различными алгоримами 
Восстановленные глубины по коэффициенту яркости, MSI Sentinel-2А 26.07.2019
Восстановление глубины по трансформации поля длинных волн Sentinel-2A/MSI (31.03.2017 г.) Использование интерференционного эффекта для оценки толщины нефтяных плёнок
Изображение сканера MSI, демонстрирующее обширную зону загрязнения в районе Нефтяных камней (Каспийское море). RGB композиция каналы 2.1, 1.6, 0.8 мкм. Хорошо видна, так называемая, «радужка», определяемая различным пространственным распределением коэффициента отражения системы вода-плёнка в различных спектральных интервалах. Для центральной области загрязнения, на которой наблюдается область более толстых плёнок на южной границе, общая яркость формируется более высокими порядками интерференциооных максимумов. Оценка толщины таких плёнок требует развития многоканальных подходов, например, с использованием попарных индексов. Расчётные значения коэффициента отражения от толщины плёнки представлены ниже для реальных значений показателей преломления нефти воды. Как видно, первый максимум отражения наблюдается на толщине плёнки приблизительно 1/6 длины волны. 
Этот фактор позволяет получить значение толщины плёнки вдоль изолинии регистрируемой яркости (коэффициента отражения). Примеры изображений для длин волн 2.1, 0.8 и 0.55 мкм приведены ниже   
На картах хорошо видна разница в размерах области повышенного отражения. В районе Севастополя в течении 2020 года были зафиксированы две ситуации с «оптически толстыми» плёнками 10.06 и 10.07. Примеры RGB композиций (каналы 2.1, 1.6, 0.8 мкм) приведены ниже:  
В первом случае оцененный объём плёнки составил 0.14 м3, во втором 0.04 м3 Интересный случай наблюдался в Каспийском море 16.06.2020, когда две рядом находящиеся области загрязнений от нефтяных платформ имели различную среднюю толщину плёнки, что хорошо проявилось на RGB композитах: 
Проведённая оценка дала толщину плёнки в левом пятне ~0.25 мкм, в правом >0.35 мкм. Таким образом, использование многоканального подхода даёт возможность оценить толщину, а следовательно и объём загрязнений для толщин плёнок до 0.4 мкм. Для более толстых плёнок нужен более сложный подход, учитывающий максимумы коэффициента отражения высших порядков. Основные результаты проекта:            
Карты поверхностных течений по данным БПЛА. Левый столбец векторы скорости, амплитуда и завихренность по дисперсии волн, правый то же по 4DVar  
Проявление морской слизи в Мраморном море 17 мая 2021 г сенсор MSI с коррекцией на отражённую компоненту  
Спектры восходящего излучения для плавающих цианобактерий (слева) и морской слизи (справа) |
